一項由杭州師范大學、浙江大學醫學院和首都醫科大學的研究人員進行的大規模、長期研究結果表明,白血細胞染色體末端的短端子可能暗示了患認知功能障礙風險的增加。
研究團隊分析了來自超過40萬名英國生物庫(U.K. Biobank)參與者的白細胞端粒長度(LTL)數據和電子健康記錄,發現較短的LTL與認知功能障礙和阿爾茨海默病(AD)的風險增加相關。
研究人員表示,較短的血細胞端粒長度與更小的總腦容積和白質容積相關聯,后者有助于身體處理信息,可能是未來腦健康的預測因素。他們在《綜合精神病學》雜志上發布了研究結果,題為“Leukocyte telomere length, brain volume and risk of dementia: a prospective cohort study”。研究人員Zhi Cao、Yabing Hou和Chenjie Xu表示,LTL與認知功能障礙之間的關聯可能具有潛在的公共和臨床應用。“具有較短LTL的人可能更容易患認知功能障礙,因此LTL可作為認知功能障礙預防的有效生物標志物。”
研究人員指出,未來30年內患認知功能障礙的人數預計將增加三倍,這使得認知功能障礙成為21世紀健康和社會保健領域面臨的重大挑戰之一,這主要歸因于全球人口的老齡化。盡管已經發現了許多與認知功能障礙相關的病理機制,但“年齡仍然是認知功能障礙最重要的風險因素。”
類似于鞋帶末端的蓋子,端粒是染色體末端的蛋白質-DNA復合物,防止染色體在復制時出現斷裂或解開,從而避免編碼DNA的丟失。每次細胞分裂時,染色體會復制,而端粒會略微縮短,因此端粒已成為細胞老化和與年齡相關疾病風險的有希望的標志物。然而,研究端粒長度與腦健康的關系還不多見。“因為在大規模人群研究中使用定量聚合酶鏈反應(qPCR)測量白細胞端粒長度(LTL)不切實際,目前的證據尚不支持LTL作為疾病預防和篩查的預測性生物標志物,”研究人員指出。然而,一些小規模的觀察性研究報告了LTL縮短與輕度認知功能障礙、認知功能障礙和AD等與年齡相關的疾病之間的關聯。“然而,LTL與這些與大腦相關的疾病之間的關聯仍然不一致。”
在他們的研究中,研究人員利用了英國生物庫的數據,以探討白細胞端粒長度與認知功能障礙,包括阿爾茨海默病和血管性認知功能障礙的潛在關聯,以及總腦容積和區域腦容積之間的線性關系。英國生物庫是一個包含約50萬名英國人深度遺傳和健康信息的大型生物醫學數據庫,這些人在2006年至2010年間注冊。
白細胞端粒長度是通過分析入庫時采集的血液樣本來測量的。這些數據來自439,961名當時年齡在37至73歲之間的人群(平均年齡56歲),女性比例為54.1%。
在近12年的平均監測期間,有1551名(0.4%)參與者被診斷為阿爾茨海默病;767名(0.2%)被診斷為血管性認知功能障礙,還有5820名(1.3%)被診斷為其他類型的認知功能障礙。對數據的分析顯示,白細胞端粒長度與后續認知功能障礙的風險之間存在顯著關聯。
在考慮性別和年齡因素后,白細胞端粒長度最短的參與者被診斷為認知功能障礙的風險增加了14%,被診斷為阿爾茨海默病的風險增加了28%,血管性認知功能障礙的風險也增加了18%,盡管這種增加在統計上并不顯著。
對于38,740名參與者進行的MRI全身掃描顯示,腦結構呈線性關聯,白細胞端粒長度較短與較小的總腦容積、白質以及包括海馬(與學習和記憶有關)、丘腦(感覺處理中心)和伏隨核(也稱為“愉悅中心”)等腦結構相關。
研究團隊報告稱:“我們發現白細胞端粒長度作為與認知功能障礙風險相關的衰老標志物。”他們繼續表示:“此外,我們還觀察到白細胞端粒長度與總體和區域腦結構之間的線性關聯。”
觀察到的LTL與認知功能障礙之間的確切生物學機制需要進一步探討,特別是那些縮短端粒的途徑,調節中樞神經系統中免疫細胞的功能以及誘導血液中T細胞衰老的途徑。他們指出,還需要更多的工作來關注端粒縮短如何影響腦結構。“需要進一步的研究來揭示從LTL到認知功能障礙的潛在生物學途徑。”
作者承認他們的觀察性研究并未旨在建立因果關系。盡管如此,他們表示:“與先前的研究相比,這項研究是LTL的最大的單一研究,研究了其與腦容積和認知功能障礙的關聯。”該研究的優點包括樣本規模大、前瞻性研究設計以及對潛在混雜因素的調整能力。
然而,該研究也存在局限性,因為端粒長度僅測量了一次,因此無法了解隨時間的變化是否會影響患認知功能障礙的機會。此外,端粒長度僅在白細胞中測量。盡管研究人員建議測量中樞神經系統中膠質細胞(中樞神經系統中的非神經細胞)的端粒長度可能會更具信息性,但這些數據并不在英國生物庫中可用。此外,認知功能障礙的診斷僅來自電子健康記錄,這些記錄可能不是最新的,也可能沒有提到較輕微的病例。盡管如此,研究人員總結道:“我們的發現強調了LTL與認知功能障礙之間的關系,提供了潛在的臨床意義。”他們指出,由于LTL主要是遺傳的,因此具有較短LTL的個體可能更容易患認知功能障礙。
這使得LTL成為“一種吸引人的認知功能障礙預測性生物標志物”。此外,他們指出,較短的LTL被廣泛認為是神經心理狀況較差的指標,“因此,測量LTL可能被考慮為向公眾提供的一種選項,以激發一般人群健康生活方式的選擇。”
參考文獻:Leukocyte telomere length, brain volume and risk of dementia: a prospective cohort study
編輯:周敏
排版:李麗
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