大脑废物处理系统故障与痴呆风险相关

摘要：研究人员发现，大脑废物清除系统——类淋巴系统出现问题，可能会显著增加患痴呆症的风险。在迄今为止规模最大的研究之一中，对4万名成年人的MRI数据显示，脑脊液（CSF）流动受损能在症状出现前数年预测痴呆风险。研究结果表明，高血压等心血管问题会损害该系统，加剧大脑中毒素的堆积。改善睡眠质量和控制血压有助于维持该系统功能，降低痴呆风险。 关键事实：

• 废物清除关联：类淋巴系统功能受损在4万名成年人中预测了痴呆风险。
• 心血管影响：高血压和其他血管风险因素扰乱了大脑废物流动。
• 预防潜力：良好睡眠和血压控制可能保护类淋巴功能，降低痴呆风险。 来源：剑桥大学

大脑废物清除系统的问题可能是许多痴呆症病例的根源，这有助于解释为何睡眠模式不佳和高血压等心血管风险因素会增加患痴呆症的风险。剑桥大学研究人员领导的一项研究发现，脑脊液（CSF）——缓冲和清洁大脑的透明液体——流动受损，在招募到英国生物银行的4万名成年人中预测了晚年患痴呆症的风险。睡眠在类淋巴功能中起重要作用，因此睡眠模式紊乱可能会损害其清除毒素的能力。

他们的研究结果今天发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会杂志》上。在健康的大脑中，所谓的类淋巴系统用于清除毒素和废物，保持大脑健康。该系统在2012年才被发现，其通过沿着血管周围微小通道（称为血管周围间隙）将脑脊液冲入大脑来发挥作用。它收集废物，然后排出大脑，帮助保持大脑清洁和健康。

类淋巴系统被认为在预防许多常见形式的痴呆症中很重要，这些痴呆症通常以大脑中有毒物质的积累为特征——例如，阿尔茨海默病中淀粉样“斑块”和tau“缠结”在脑组织中积累。最常见的痴呆症形式之一是血管性痴呆，由大脑血液流动减少引起。这种痴呆症最常见的原因是脑小血管疾病，它会影响大脑中的小血管。

但脑小血管疾病的影响更大，因为它还会与其他痴呆症相互作用，使其恶化；例如，对美国修女的一项研究发现，在那些死后大脑显示出阿尔茨海默病迹象的修女中，只有大约一半表现出痴呆症状——但如果她们也患有脑小血管疾病，这一比例会增加到十分之九左右。

剑桥大学的休·马库斯教授及其同事想看看脑小血管疾病和其他心血管风险因素是否会损害类淋巴系统——以及这是否反过来会增加患痴呆症的风险。直到最近，只能在小鼠身上研究类淋巴功能，但MRI扫描的最新进展使在人类身上间接研究它成为可能。即便如此，实际上只能对相对较少的人进行研究，但剑桥大学的医学生陈宇通开发了能够从MRI扫描大规模评估类淋巴功能的机器学习算法。

该团队将该算法应用于从英国生物银行约4万名成年人身上获取的MRI扫描。他们发现了三种与基线时评估的类淋巴功能受损相关的生物标志物——生物特征——预测了随后十年患痴呆症的风险。其中之一是DTI - ALPS，一种水分子沿血管周围间隙扩散的测量方法。另一个是脉络丛的大小，脑脊液在那里产生。第三个测量指标反映了脑脊液流入大脑的流速。

剑桥临床神经科学系的陈宇通说：“尽管我们必须对间接标志物持谨慎态度，但我们的工作在一个非常大的队列中提供了充分证据，表明类淋巴系统的破坏在痴呆症中起作用。这很令人兴奋，因为它让我们可以问：我们如何改善这一点？”

进一步分析表明，几种心血管风险因素会损害类淋巴功能——从而增加痴呆风险，部分原因是导致脑小血管疾病，这在MRI扫描中可见。第一作者洪慧现在是中国杭州浙江大学医学院附属第二医院的放射科医生，她说：“我们已经有证据表明大脑中的小血管疾病会加速阿尔茨海默病等疾病，现在我们有了一个可能的解释。类淋巴系统的破坏可能会损害我们清除大脑中导致阿尔茨海默病的淀粉样蛋白和tau蛋白的能力。”

该研究提出了降低痴呆风险的可能方法。一种是研究改善类淋巴功能的策略。睡眠在类淋巴功能中起重要作用，因此睡眠模式紊乱可能会损害其清除毒素的能力。或者，可能有现有的药物可以重新利用，或者可以开发新的药物来改善类淋巴功能。

另一种可能的方法是治疗血管风险因素，如高血压。这得到了最近研究的支持：例如，SPRINT MIND试验表明，与标准治疗组的参与者相比，强化血压控制（维持收缩压低于120毫米汞柱）使认知衰退或痴呆症减少了20%。

剑桥大学中风研究小组负责人、剑桥克莱尔厅研究员马库斯教授说：“我们已经知道心血管风险因素在痴呆症方面的重要性，我们的发现进一步强调了这种联系。”“至少四分之一的痴呆风险是由血压和吸烟等常见风险因素造成的。如果这些因素损害类淋巴功能，那么我们可以进行干预。治疗高血压或鼓励人们戒烟将是帮助类淋巴系统更好工作的可行方法。”

英国心脏基金会首席科学和医学官布莱恩·威廉姆斯教授说：“这项研究让我们得以一窥大脑废物清除系统的问题如何在悄然增加晚年患痴呆症的几率。”“通过增进我们对类淋巴系统的理解，这项研究为治疗和预防痴呆症开辟了令人兴奋的新研究途径。它还强调了管理已知心血管风险因素（如高血压）以降低痴呆风险的重要性。” 资金：该研究由英国心脏基金会资助，英国国家健康与照护研究机构剑桥生物医学研究中心提供额外支持。 关键问题解答：

• 问：什么是类淋巴系统，为什么它很重要？ 答：类淋巴系统是大脑的清洁网络，通过脑脊液（CSF）清除毒素和废物。该系统的破坏会导致毒素堆积，可能导致痴呆。
• 问：心血管因素如何影响痴呆风险？ 答：高血压和小血管疾病会损害类淋巴流动，降低大脑清除与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白和tau蛋白等废物的能力。
• 问：改善睡眠或降低血压能降低痴呆风险吗？ 答：能。研究表明，深度、规律的睡眠和治疗血管风险因素可能增强大脑中的废物清除，提供预防认知衰退的实用方法。 作者：克雷格·布里尔利 来源：剑桥大学 联系方式：克雷格·布里尔利——剑桥大学 图片：图片来源为神经科学新闻网 脑脊液动力学的MRI标记物预测痴呆并介导心血管风险的影响 脑脊液（CSF）动力学受损可能导致痴呆，但人体证据有限。我们研究了基于磁共振成像的脑脊液动力学指标与新发痴呆之间的关联，以及脑脊液功能障碍是否介导心血管风险与痴呆之间的联系。 利用英国生物银行，我们测量了脑脊液动力学：血管周围间隙（PVS）体积、沿PVS的扩散张量图像分析（DTI - ALPS）、血氧水平依赖的脑脊液（BOLD - CSF）耦合以及脉络丛（CP）体积。我们根据全科医生、死亡率和医院记录评估了心血管风险因素及其与脑脊液动力学和痴呆的关联。中介分析评估了心血管风险 - 痴呆关系中的脑脊液功能障碍。 较低的DTI - ALPS、较低的BOLD - CSF耦合和较高的CP体积预测了痴呆，但PVS体积没有。DTI - ALPS和CP体积介导了白质高信号和糖尿病病程对痴呆的影响。 脑脊液动力学受损可能导致痴呆，并部分介导心血管风险与痴呆的关联。