身心活跃的生活方式与更年轻的大脑和认知年龄相关:基于多模态生物标志物的老年人群研究

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:GeroScience 5.3

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  本研究针对老年人群中认知老化的个体差异问题,通过整合神经心理学评估、脑影像学(MRI)和血浆生物标志物(pTau217、Aβ1-42/Aβ1-40)等多维度数据,揭示了"活跃生活方式"(高体力活动、低心血管风险、持续脑力刺激)与延缓大脑病理改变(脑年龄差BAG降低)和认知衰退(认知年龄差CAG降低)的关联。德国神经退行性疾病中心团队发现,APOE ε4基因携带者表现出更高的BAG,而脑力活动对认知的积极影响部分独立于脑病理变化,为阿尔茨海默病(AD)的预防策略提供了新证据。

  

随着年龄增长,为什么有些老年人能保持"老当益壮"的认知能力,而另一些人却面临记忆衰退的困扰?这一差异背后隐藏着大脑老化与认知韧性(cognitive resilience)的奥秘。传统研究多聚焦单一因素(如教育或运动)的影响,但德国神经退行性疾病中心(DZNE)的Niklas Behrenbruch团队在《GeroScience》发表的研究,首次通过多模态方法揭示了"身心活跃生活方式"对延缓大脑和认知老化的协同作用。

研究团队对211名认知正常老年人(60-94岁)开展深度表型分析,结合认知测试、脑影像(皮层厚度、WMH、PVS)、血浆AD标志物和健康问卷数据,创新性地构建了"脑年龄差"(BAG)和"认知年龄差"(CAG)模型。通过主成分分析提取出7种健康/生活方式特征,发现"活跃生活"特征(PC2)——表现为终身高脑力活动、高体力活动和低心血管风险——与更年轻的BAG(β=-0.52)和CAG(β=-0.66)显著相关。

关键技术方法

  1. 认知年龄模型:采用偏最小二乘回归(PLS)分析19项神经心理学测试数据预测认知年龄
  2. 脑年龄模型:整合8项病理指标(海马体积、CSF体积、WMH、PVS、pTau217等)通过PLS建模
  3. 生活方式表征:对30个健康/行为变量进行主成分分析(PCA)提取潜在特征
  4. 生物标志物检测:使用Lumipulse G600II系统定量血浆Aβ和pTau217

主要研究结果

认知与脑年龄模型的构建
通过PLS回归建立的认知年龄模型(R2=0.801)和脑年龄模型(R2=0.792)能准确预测实际年龄。其中,脑年龄模型创新性地纳入了AD血浆标志物(pTau217和Aβ比值)和血管病变指标(WMH、PVS),比传统仅依赖脑结构的模型更具病理特异性。

生活方式特征与认知/脑健康
PCA提取的"活跃生活"特征(PC2)包含三个关键维度:

  • 脑力活动:教育年限(14.8±2.4年)和终身经验问卷(LEQ)评分
  • 体力活动:握力(男性36.5kg,女性22.1kg)和定时起走测试
  • 低心血管风险:BMI(26.3±3.6)、HbA1c(5.6±0.4%)和吸烟包年

该特征与更低的CAG(相当于认知年龄比实际年轻1.5岁)和BAG(脑年龄年轻1.2岁)相关。中介分析显示,BAG解释了PC2对CAG影响的16.6%,表明其作用部分通过延缓脑病理实现。

APOE ε4的负面影响
APOE ε4携带者(占23%)表现出显著更高的BAG(p=0.049),但未影响CAG,提示该基因可能通过加速脑病理(如tau沉积)而非直接影响认知表现发挥作用。

独立于脑病理的认知保护
PC1(低心理健康)和PC5(高体力但低脑力活动)仅与CAG相关(β=0.36和0.51),说明心理状态和认知活动可能通过认知储备(cognitive reserve)机制独立于脑病理维持功能。

研究意义
这项研究首次证实:

  1. 协同效应:体力活动、脑力刺激和心血管健康的三重组合对延缓老化最具保护性
  2. 干预靶点:控制酒精摄入(PC4主要负荷因子)可使脑年龄年轻化
  3. 个体化预防:APOE ε4携带者需更严格管控血管风险因素
  4. 评估工具:整合AD血液标志物的BAG模型为临床试验提供新终点指标

该成果为理解"超级老龄化(SuperAging)"现象提供了机制框架,强调多维生活方式干预在痴呆预防中的核心价值。未来研究将追踪该队列验证纵向效应,并探索基因-环境交互作用。

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