
一项由杭州师范大学、浙江大学医学院和首都医科大学的研究人员进行的大规模、长期研究结果表明,白血细胞染色体末端的短端子可能暗示了患认知功能障碍风险的增加。
研究团队分析了来自超过40万名英国生物库(U.K. Biobank)参与者的白细胞端粒长度(LTL)数据和电子健康记录,发现较短的LTL与认知功能障碍和阿尔茨海默病(AD)的风险增加相关。
研究人员表示,较短的血细胞端粒长度与更小的总脑容积和白质容积相关联,后者有助于身体处理信息,可能是未来脑健康的预测因素。他们在《综合精神病学》杂志上发布了研究结果,题为“Leukocyte telomere length, brain volume and risk of dementia: a prospective cohort study”。研究人员Zhi Cao、Yabing Hou和Chenjie Xu表示,LTL与认知功能障碍之间的关联可能具有潜在的公共和临床应用。“具有较短LTL的人可能更容易患认知功能障碍,因此LTL可作为认知功能障碍预防的有效生物标志物。”
研究人员指出,未来30年内患认知功能障碍的人数预计将增加三倍,这使得认知功能障碍成为21世纪健康和社会保健领域面临的重大挑战之一,这主要归因于全球人口的老龄化。尽管已经发现了许多与认知功能障碍相关的病理机制,但“年龄仍然是认知功能障碍最重要的风险因素。”
类似于鞋带末端的盖子,端粒是染色体末端的蛋白质-DNA复合物,防止染色体在复制时出现断裂或解开,从而避免编码DNA的丢失。每次细胞分裂时,染色体会复制,而端粒会略微缩短,因此端粒已成为细胞老化和与年龄相关疾病风险的有希望的标志物。然而,研究端粒长度与脑健康的关系还不多见。“因为在大规模人群研究中使用定量聚合酶链反应(qPCR)测量白细胞端粒长度(LTL)不切实际,目前的证据尚不支持LTL作为疾病预防和筛查的预测性生物标志物,”研究人员指出。然而,一些小规模的观察性研究报告了LTL缩短与轻度认知功能障碍、认知功能障碍和AD等与年龄相关的疾病之间的关联。“然而,LTL与这些与大脑相关的疾病之间的关联仍然不一致。”
在他们的研究中,研究人员利用了英国生物库的数据,以探讨白细胞端粒长度与认知功能障碍,包括阿尔茨海默病和血管性认知功能障碍的潜在关联,以及总脑容积和区域脑容积之间的线性关系。英国生物库是一个包含约50万名英国人深度遗传和健康信息的大型生物医学数据库,这些人在2006年至2010年间注册。
白细胞端粒长度是通过分析入库时采集的血液样本来测量的。这些数据来自439,961名当时年龄在37至73岁之间的人群(平均年龄56岁),女性比例为54.1%。
在近12年的平均监测期间,有1551名(0.4%)参与者被诊断为阿尔茨海默病;767名(0.2%)被诊断为血管性认知功能障碍,还有5820名(1.3%)被诊断为其他类型的认知功能障碍。对数据的分析显示,白细胞端粒长度与后续认知功能障碍的风险之间存在显著关联。
在考虑性别和年龄因素后,白细胞端粒长度最短的参与者被诊断为认知功能障碍的风险增加了14%,被诊断为阿尔茨海默病的风险增加了28%,血管性认知功能障碍的风险也增加了18%,尽管这种增加在统计上并不显著。
对于38,740名参与者进行的MRI全身扫描显示,脑结构呈线性关联,白细胞端粒长度较短与较小的总脑容积、白质以及包括海马(与学习和记忆有关)、丘脑(感觉处理中心)和伏随核(也称为“愉悦中心”)等脑结构相关。
研究团队报告称:“我们发现白细胞端粒长度作为与认知功能障碍风险相关的衰老标志物。”他们继续表示:“此外,我们还观察到白细胞端粒长度与总体和区域脑结构之间的线性关联。”
观察到的LTL与认知功能障碍之间的确切生物学机制需要进一步探讨,特别是那些缩短端粒的途径,调节中枢神经系统中免疫细胞的功能以及诱导血液中T细胞衰老的途径。他们指出,还需要更多的工作来关注端粒缩短如何影响脑结构。“需要进一步的研究来揭示从LTL到认知功能障碍的潜在生物学途径。”
作者承认他们的观察性研究并未旨在建立因果关系。尽管如此,他们表示:“与先前的研究相比,这项研究是LTL的最大的单一研究,研究了其与脑容积和认知功能障碍的关联。”该研究的优点包括样本规模大、前瞻性研究设计以及对潜在混杂因素的调整能力。
然而,该研究也存在局限性,因为端粒长度仅测量了一次,因此无法了解随时间的变化是否会影响患认知功能障碍的机会。此外,端粒长度仅在白细胞中测量。尽管研究人员建议测量中枢神经系统中胶质细胞(中枢神经系统中的非神经细胞)的端粒长度可能会更具信息性,但这些数据并不在英国生物库中可用。此外,认知功能障碍的诊断仅来自电子健康记录,这些记录可能不是最新的,也可能没有提到较轻微的病例。尽管如此,研究人员总结道:“我们的发现强调了LTL与认知功能障碍之间的关系,提供了潜在的临床意义。”他们指出,由于LTL主要是遗传的,因此具有较短LTL的个体可能更容易患认知功能障碍。
这使得LTL成为“一种吸引人的认知功能障碍预测性生物标志物”。此外,他们指出,较短的LTL被广泛认为是神经心理状况较差的指标,“因此,测量LTL可能被考虑为向公众提供的一种选项,以激发一般人群健康生活方式的选择。”
参考文献:Leukocyte telomere length, brain volume and risk of dementia: a prospective cohort study
编辑:周敏
排版:李丽





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