新陈代谢不健康与大脑健康状况恶化有关

诸平

英国牛津大学（University of Oxford, Oxford, UK）网站2024年6月19日报道，“新陈代谢不健康与大脑健康状况恶化有关（Poor metabolic health linked to worse brain health）”。

根据牛津大学纳菲尔德人口健康系（Nuffield Department of Population Health, University of Oxford, Oxford, UK简称Oxford Population Health）研究人员的一项新研究，代谢健康状况不佳的人更容易出现记忆和思维问题，大脑健康状况也更差。这项研究于2024年6月19日已经在《糖尿病护理》（Diabetes Care）杂志在线发表——Danial Qureshi; Anya Topiwala; Shehab Uddin Al Abid; Naomi E. Allen; Elżbieta Kuźma; Thomas J. Littlejohns. Association of Metabolic Syndrome With Neuroimaging and Cognitive Outcomes in the UK Biobank. Diabetes Care, 2024, dc240537. DOI: 10.2337/dc24-0537. ePub. June 19 2024. https://doi.org/10.2337/dc24-0537.这是迄今为止对代谢和大脑健康进行的规模最大的研究。除了来自Oxford Population Health的研究人员之外，参与此项研究的还有来自英国生物样本库有限公司（UK Biobank Ltd., Stockport, UK）以及德国汉堡大学医学院学术教学医院（Academic Teaching Hospital of the Faculty of Medicine, University of Hamburg, Hamburg, Germany）的研究人员。

代谢健康状况不佳，也被称为代谢综合征（“metabolic syndrome”），被定义为有以下三种或更多:腰围大，高甘油三酯，高血压，高血糖和低水平的高密度脂蛋白(HDL)胆固醇{ high-density lipoprotein (HDL) cholesterol}，有时被称为好胆固醇（‘good’ cholesterol）。在全球范围内，四分之一的成年人患有代谢综合征。

先前的研究（Previous studies）表明，代谢健康状况不佳可能会增加患痴呆症的风险，但尚不清楚这是否与大脑健康状况恶化有关，即使是在没有患痴呆症的人身上。维持大脑结构和认知能力对于健康老龄化至关重要，因为两者的丧失都会对大脑健康产生负面影响，并可能预示着痴呆症的进展。

研究人员通过分析37395名英国生物样本库（UK Biobank）参与者的结果，调查了代谢健康状况不佳是否会影响脑容量和认知能力;在参加英国生物样本库研究时，7945名参与者的代谢健康状况不佳。

研究发现，代谢健康状况不佳与以下因素有关:

•  总脑容量和负责处理大脑信息的灰质（grey matter）体积较低;

• 白质高强度（white matter hyperintensities）增加，这是血管性脑损伤的标志，以前与痴呆症有关;

• 记忆问题，表现为海马体（hippocampal）体积减小，在工作记忆(一种短期记忆)和口头陈述性记忆(回忆和重复信息的能力)的认知测试中表现较差;

•   在处理速度(处理信息的速度)、语言和数字推理(理解和操作单词及数字的能力)、非语言推理(理解非文字或数字形式的信息的能力，如图片和图表)和执行功能测试(涉及计划和解决问题)方面的认知测试中表现较差。

牛津大学人口健康系（Oxford Population Health）博士候选人、该研究的主要作者丹尼尔·库雷希（Danial Qureshi）说:“我们的研究结果表明，代谢健康状况不佳与脑容量减少和认知能力下降有关，这可能会导致痴呆症的未来发展。据估计，高达40%的痴呆症病例可以通过改变饮食和生活方式来预防。因此，保持代谢健康对于降低痴呆症和相关脑部疾病的风险至关重要。”

牛津大学人口健康系的高级流行病学家、该研究的资深作者托马斯·利特尔约翰斯博士（Dr Thomas Littlejohns）说：“代谢健康状况较差被认为在未来患痴呆症的风险中起着重要作用。有趣的是，我们的研究结果表明，即使在没有痴呆症的人身上，它也与大脑健康状况恶化有关。这些发现在不同的年龄组中是一致的，包括50多岁、60多岁和70多岁的人。下一步是确认更好的预防、治疗和管理代谢状况是否会改善中年和晚年的大脑健康。”

英国痴呆症研究所（Dementia UK）研究员玛德琳·沃尔珀特（Madeleine Walpert）说:“这项大型研究强调了认识到可能增加痴呆症风险和表现出与痴呆症相似症状的条件的重要性。研究结果表明，代谢综合征减少了灰质体积，增加了血管性脑损伤，并影响了记忆和处理速度等多个领域的认知，这与痴呆症的一些标志性症状相似。

这一证据加强了了解疾病如何相互作用并与重叠疾病表现出来的必要性，特别是因为10个痴呆症患者中有9个还患有另一种长期健康问题。从整体上治疗和照顾人们，不仅要解决个人状况，还要解决共存状况之间的相互作用及其对整体健康和福祉的综合影响，这一点很重要。”

研究人员使用了英国生物样本库的数据，该数据由50多万名在2006~2010年间加入该研究的40-69岁的男女组成。从2014年起，超过5万名参与者接受了额外的评估，包括脑成像和完成一系列认知测试。将这些数据与其他信息相结合，使科学家能够对衰老疾病的发展方式提供前所未有的见解。

这项工作得到了加拿大卫生研究院老龄化研究所的博士研究基金{Canadian Institutes of Health Research Institute of Aging (Priority Announcement–Aging; Funding reference no. DAA–181627)}、牛津大学纳菲尔德人口健康系 (Nuffield Department of Population Health at the University of Oxford) 提供的奖学金以及尼古劳斯和玛格丽特·朗贝恩基金会(Nicolaus and Margrit Langbehn Foundation)的资助。

Abstract

OBJECTIVE Metabolic syndrome (MetS) has been linked to dementia. In this study, we examined the association of MetS with neuroimaging and cognition in dementia-free adults, offering insight into the impact of MetS on brain health prior to dementia onset.

RESEARCH DESIGN AND METHODS We included 37,395 dementia-free adults from the UK Biobank database. MetS was defined as having at least three of the following components: larger waist circumference; elevated levels of triglycerides, blood pressure, HbA1c; or reduced HDL cholesterol levels. Multivariable-adjusted linear regression was used to assess associations of MetS with structural neuroimaging and cognitive domains.

RESULTS MetS was associated with lower total brain (standardized β: −0.06; 95% CI −0.08, −0.04), gray matter (β: −0.10; 95% CI −0.12, −0.08) and hippocampal (for left side, β: −0.03, 95% CI −0.05, −0.01; for right side, β: −0.04, 95% CI −0.07, −0.02) volumes, and greater white matter hyperintensity (WMH) volume (β: 0.08; 95% CI 0.06, 0.11). Study participants with MetS performed poorer on cognitive tests of working memory (β: −0.10; 95% CI −0.13, −0.07), verbal declarative memory (β: −0.08; 95% CI −0.11, −0.05), processing speed (β: −0.06; 95% CI −0.09, −0.04), verbal and numerical reasoning (β: −0.07; 95% CI −0.09, −0.04), nonverbal reasoning (β: −0.03; 95% CI −0.05, −0.01), and on tests of executive function, where higher scores indicated poorer performance (β: 0.05; 95% CI 0.03, 0.08). More MetS components were also associated with less brain volume, greater WMH, and poorer cognition across all domains.

CONCLUSIONS MetS was associated poorer brain health in dementia-free adults, characterized by less brain volume, greater vascular pathology, and poorer cognition. Further research is necessary to understand whether reversal or improvement of MetS can improve brain health.

Graphical Abstract