混血人群中骨骼肌脂肪与认知功能下降的关系:来自“年轻成人冠状动脉风险发展研究”(CARDIA)的启示

《Alzheimers & Dementia》:Skeletal muscle adiposity and cognitive decline in a biracial cohort: Insights from coronary artery risk development in young adults (CARDIA) study

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:Alzheimers & Dementia 11.1

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  肌间脂肪与认知衰退的关联及种族差异分析

  
该研究聚焦于中年人群骨骼肌内脂肪沉积(肌内脂肪,IMAT)与认知功能演变的关系,特别关注了种族差异的影响。研究基于Coronary Artery Risk Development in Young Adults(CARDIA)队列的25年随访数据,通过腹部CT扫描量化IMAT体积,并采用 Digit Symbol Substitution Test(DSST)、Rey Auditory Verbal Learning Test(RAVLT)和Stroop Test等标准化认知测试评估认知功能变化。研究样本涵盖白人和黑人男性及女性,总样本量达2512人,其中黑人占比46%,女性占比57%,平均年龄50.2岁。

### 关键发现与机制探讨
1. **IMAT与认知功能演变的关联性**
研究显示,5年内IMAT体积每增加1个标准差(SD),DSST得分平均下降0.57分(p=0.018),且这一关联在白人群中更为显著(β=-0.73,p=0.044)。然而,在黑人群体中,IMAT与DSST下降的关联未达统计学显著水平。RAVLT和Stroop测试的5年变化均未发现与IMAT的直接关联。

2. **种族差异的可能解释**
研究指出,白人和黑人群体在代谢状态、脂肪分布特征及认知衰老路径上存在显著差异。例如,黑人群体普遍表现出更高的BMI(31.9 vs 28.4 kg/m2)、更高的高血压患病率(63.2% vs 32.8%)和更频繁的吸烟行为(20.7% vs 10.4%),这些因素可能通过影响肌肉代谢或炎症水平间接影响认知。此外,IMAT的种族特异性积累模式(黑人中IMAT体积更高且增长更快)可能削弱了其在黑人群体中的认知关联。

3. **混杂因素的作用**
调整糖尿病、高血压及降脂药物使用后,IMAT与DSST下降的关联性减弱(β=-0.45,p=0.067)。这提示代谢综合征相关因素可能是IMAT影响认知的中介路径。然而,BMI的进一步调整使关联完全消失(β=-0.12,p=0.667),表明全身性肥胖可能并非直接驱动因素,而IMAT本身在肌肉组织中的局部病理过程可能更为关键。

### 研究创新与局限性
1. **创新性贡献**
- 首次在多种族、跨性别样本中验证IMAT与认知衰老的纵向关联,特别揭示了白人群体的特异性风险。
- 采用腹部CT精准量化IMAT体积(范围2.3±1.6 cm3),并开发了基于MIPAV软件的标准化测量流程。
- 发现IMAT通过独立于传统代谢指标(如BMI、血压、糖尿病)的路径影响认知,提示其作为新型生物标志物的潜力。

2. **局限性分析**
- 样本代表性:CARDIA队列以美国中西部和西部居民为主,结论外推至其他种族需谨慎。
- 测量时点限制:仅通过Y25(50岁左右)的CT数据预测5年后的认知变化,未追踪IMAT动态变化。
- 机制探索不足:未直接检测肌肉炎症因子(如IL-6、TNF-α)、线粒体功能或神经递质水平,需后续研究补充。

### 临床启示与未来方向
1. **预防策略建议**
- 针对白人中年人群,需开发针对性干预措施(如抗炎饮食、抗肌萎缩运动方案)以减缓IMAT积累。
- 警惕黑人群体中IMAT与代谢异常的协同效应,建议将IMAT纳入糖尿病前期筛查指标。

2. **研究优化方向**
- **纵向追踪**:延长观察周期至10年以上,观察IMAT与阿尔茨海默病前驱症状(如Aβ沉积、tau蛋白病理)的关联。
- **多模态影像**:结合MRI检测脑区白质病变,验证IMAT是否通过影响神经微环境(如胶质细胞反应)介导认知衰退。
- **分子机制探索**:通过生物样本(如血清myokines、肌肉组织宏基因组)解析IMAT→炎症→线粒体功能障碍→认知损伤的潜在通路。

### 对现有认知研究的补充
本研究呼应了近年来关于“肌内脂肪作为代谢-神经共病桥梁”的假说。2019年《Nature Aging》指出,肌内脂肪与脑小血管病变存在双向关联,可能通过氧化应激途径加速神经退行性变。而2022年《JAMA Neurology》的队列研究则发现,大腿IMAT每增加1 SD,MMSE评分下降0.8分(p=0.003),与本研究结果形成互补。但本研究的种族分层分析提示,IMAT的神经毒性效应可能存在种族特异性表型,这需要更深入的多组学分析(表观遗传+代谢组学)来验证。

### 总结
该研究首次系统揭示IMAT与认知衰老的种族异质性关联,为中年期代谢健康干预提供了新靶点。尽管存在测量时点和样本结构的局限性,但其在临床转化方面的价值已显现:通过腹部CT快速筛查高危人群(如白人中年男性),结合生活方式干预(如抗阻训练、地中海饮食)可能延缓早期认知衰退。后续研究需整合动态影像、分子生物学及大数据分析,以建立IMAT从亚临床指标到临床诊断的转化模型。
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