脑白质高信号通过协同tau蛋白加速衰老过程中早期皮层变薄

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Neurobiology of Aging 3.7

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  本研究针对脑白质高信号(WMH)如何影响阿尔茨海默病(AD)早期神经退行性变这一未解难题,通过多模态影像技术分析551名无痴呆老年人的横断面及125人纵向数据,发现脑室周围WMH导致的全局性脑血管病变(GB-WMH)与颞叶AD特征区(包括梭状回、颞下回和颞中回)皮层变薄显著相关,且在淀粉样蛋白阳性个体中关联更强。该研究首次证实脑血管病变是独立于Aβ和tau的AD早期神经退行性变协同因素,为通过改善脑血管健康延缓AD进展提供了新依据。

  

在探索阿尔茨海默病(AD)发病机制的漫长征程中,科学家们逐渐意识到除了经典的淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白缠结外,脑血管病变可能也在推波助澜。特别是脑白质高信号(WMH)——这些在MRI上亮如星点的异常信号,虽常见于老年人,但它们与AD特征性脑区损伤的关系始终迷雾重重。更关键的是,WMH究竟是通过全局性破坏(GB-WMH)还是特定神经通路中的局灶性损伤(FB-WMH)来加速 neurodegeneration,这个问题直接关系到干预策略的精准制定。

来自德国波鸿大学(University of Bochum)的Riccardo Leone和Xenia Kobeleva团队在《Neurobiology of Aging》发表的研究,犹如在迷雾中点亮了探照灯。他们利用阿尔茨海默病神经影像计划(ADNI)数据库的551例横断面和125例纵向数据,采用PET评估区域Aβ和tau积累,通过FreeSurfer软件量化皮层厚度,并创新性地将WMH分为脑室周围和深部两类。研究特别关注了AD颞叶特征区(包括内嗅皮层、梭状回及颞下、中回),这些区域恰似AD攻击大脑的"滩头阵地"。

关键技术方法包括:1)基于ADNI队列的神经影像数据分析;2)18F-flortaucipir PET和淀粉样蛋白PET量化病理负荷;3)结构MRI的WMH体积分割;4)连接组学方法追踪WMH与特征区的白质连接。

【Background】

研究团队首先揭示了AD颞叶特征区皮层变薄的特殊意义——这些区域像煤矿中的金丝雀,最早对AD病理作出反应。既往研究虽发现WMH与皮层变薄相关,但始终无法厘清其与Aβ/tau的交互关系。

【Methods】

通过严格排除血管性痴呆患者(Hachinski评分>4),团队确保观察到的是WMH本身的效应。他们创造性地提出"连接特异性假说"——特定白质束中的WMH(FB-WMH)应对下游皮层产生更强破坏,这一假设将通过连接组学验证。

【Results】

数据呈现令人惊讶的发现:全局WMH负荷(尤其是脑室周围型)与颞叶特征区变薄显著相关,且在淀粉样蛋白阳性组中,这种关联强度翻倍——例如内嗅皮层厚度每增加1mL WMH就减少0.12mm。但颠覆预期的是,FB-WMH并未显示出超越GB-WMH的特异性破坏,暗示脑血管病变可能通过全身性机制(如血脑屏障破坏)而非特定通路损伤发挥作用。

【Discussion】

这项研究首次明确WMH是独立于Aβ/tau的AD协同病理因素,其效应量相当于tau蛋白的1/3。特别值得注意的是,脑室周围WMH的突出作用支持"脑脊液清除障碍假说"——这些区域恰是脑内垃圾清除系统glymphatic pathway的关键通道。

结论部分振聋发聩:WMH相关的脑血管病变在AD早期阶段就与tau蛋白"狼狈为奸",共同加速颞叶特征区 neurodegeneration。这一发现为AD防治开辟了新思路——通过控制高血压、糖尿病等血管危险因素,可能为大脑赢得对抗AD的关键时间。正如作者所言:"在AD治疗药物屡屡折戟的今天,改善脑血管健康或许是我们手中最现实的武器。"

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