文献来源：Topiwala A, Nichols TE, Williams LZJ, Robinson EC, Alfaro-Almagro F, Taschler B, et al. (2023) Telomere length and brain imaging phenotypes in UK Biobank. PLoS ONE 18(3): e0282363. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0282363

  研究背景  

之前的研究是直接测白细胞端粒长度（LTL）和神经影像学标记的关系，但这些研究只涉及少数脑区，而且样本量很小，可能检测不出细微的影响。研究发现，LTL和总脑容量、海马容量有关系，这和阿尔茨海默病的发病机制有关，但是还需要更多研究来证实。

一个小型研究发现，LTL的变化和大脑皮质厚度的变化有关系。我们还不清楚LTL和其他大脑结构和功能测量的关系。磁共振成像（MRI）扫描可以提供定量的信息，可能比临床表型更能反映疾病的遗传决定因素。因此，研究端粒长度和MRI标记之间的关系，可以帮助我们更深入地了解神经退行性疾病的生物学机制。

端粒是染色体末端的保护帽，随着每次细胞分裂而逐渐缩短。它们的磨损是生物衰老的标志，并可能增加对阿尔茨海默病等与年龄有关疾病的易感性。然而，加速细胞衰老增加神经精神疾病风险的机制尚不清楚。研究表明，在可检测的临床症状出现之前，神经退行性疾病的结构发生了变化。因此，MRI标记提供了中间内表型，来研究生物衰老与神经精神疾病之间的关联。

上海翼和的定量PCR法是检测端粒长度的经典技术，用时短，操作简单，结果准确，适用于批量样本检测。

  本文研究概述 

摘要

端粒在染色体末端形成保护帽，它们的磨损是生物衰老的标志。端粒缩短与神经系统和精神疾病（包括痴呆症）的风险增加有关。这种风险的潜在机制尚不清楚，可能涉及大脑结构和功能。然而，端粒长度与神经影像学标志物之间的关系特征尚不清楚。研究发现，白细胞端粒长度（LTL）与31661名英国生物库参与者的多模态MRI表型相关。较长的LTL与以下因素相关：

 包括海马在内的全脑和皮层下灰质体积较大

 感觉皮层中的T1加权灰白质对比度较低

 胼胝体和关联纤维的白质微结构测量

 白质高信号体积较小

 基底神经节铁含量较低，较长的LTL对某些相关的临床表现具有保护作用，即全因痴呆

LTL与神经退行性疾病的多种MRI内表型相关，这表明较长的LTL可能对痴呆症具有保护作用。

研究方法

入组志愿者：纳入了具有可用脑成像数据的UKB志愿者，入组人数为31661。

成像表型：包括全脑和脑脊液（CSF）体积、皮质体积、表面积、厚度以及灰白质强度对比等等。

认知测试：认知测试是指一系列旨在评估个体认知能力、智力和思维水平的测试。这些测试通常涉及各种类型的任务，如记忆、注意力、语言能力、问题解决和决策能力等。认知测试在心理学、神经科学和医学等领域广泛应用，用于诊断认知障碍、评估智力水平、研究大脑功能等。

神经退行性疾病：神经退行性疾病是一类与年龄相关联的、慢性进行性神经疾病，主要包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化症、脊椎小脑失调等。这些疾病多发于老年患者，除了像ALS等极少数病种的病程进展较快（2～3年）外，其它绝大多数神经退行性疾病的发病缓慢，如AD、PD、HD等的病程可长达20年或更长。

研究结果

较长的LTL与更大的全局（白质和灰质）和局部脑体积相关，包括前额叶、颞叶、丘脑、脑干、海马体和杏仁核区域。也与较低的分数各向异性（FA）、细胞内体积分数（ICVF）和模式（MO）以及较高的L1-3、平均扩散系数（MD）和各项同性体积分数（ISOVF）相关。

图1 脑成像表型与端粒关联分析

临床结果： 较长的LTL与降低的卒中发病率或帕金森病发病率无显著关联。较长的LTL与降低的痴呆症发病率显著相关。

  本文提示  

白细胞端粒长度与多种MRI表型相关，包括全局和皮质下体积、扩散指数、灰质白质对比（GWC）、脑白质高信号和脑铁含量标记物。较长的LTL还与降低的痴呆症发病率相关。

LTL与大脑结构之间的关联，为我们观察到的LTL较长对痴呆症发病率的保护性关联提供了一种机制。细胞加速老化可能是神经退行性疾病的生物学途径。

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