基底节区脑铁沉积的多维度解析：人口统计学、生活方式及生物因素在25,980名UK Biobank参与者中的综合作用

本研究基于UK Biobank大样本数据，系统分析了人口特征、生活方式与生物标志物对基底节区磁化率值（QSM）的影响。结果显示，系统性炎症（如C反应蛋白）、吸烟和肥胖与铁沉积增加显著相关，而饮茶表现出剂量依赖性保护效应。该研究为神经退行性疾病早期干预提供了重要靶点，强调生活方式调整在维持脑健康中的潜在价值。

　　

背景

基底节在运动控制、学习、情感调节和奖赏机制中扮演关键角色，其病理改变与多种神经退行性疾病密切相关。铁沉积已被认为是神经退行性病变的生物标志物，尤其通过定量磁化率成像（Quantitative Susceptibility Mapping, QSM）技术可精确量化铁含量变化。尽管年龄和血压等因素已被研究，但多种人口统计学特征、生活方式及生物标志物对基底节铁沉积的综合影响尚未系统探索。UK Biobank数据库提供大规模高质量脑MRI数据与生理指标，为本研究提供独特资源。

方法

研究纳入25,980名UK Biobank参与者，年龄范围50-79岁。通过线性回归分析，评估基底节区（包括尾状核、壳核、苍白球和黑质）磁化率值与多类变量的关联：人口统计学特征（年龄、性别、 ethnicity）、生活方式因素（茶与咖啡摄入、吸烟状态、酒精消费、体力活动、失眠状况）以及生物因素（C反应蛋白、血细胞计数、体测指标、血压参数）。茶与咖啡摄入按每日杯数分组（0-1、2-3、≥4杯），吸烟状态分为从不、既往和当前吸烟者。QSM数据通过3.0-T MRI采集，并经过严格质量控制流程。统计分析采用SPSS软件，控制多重比较后进行Bonferroni校正。

结果

人口统计学因素的影响：年龄与大多数基底节区磁化率值呈显著正相关，壳核关联最强（β=0.313），尾状核（β=0.175）和苍白球（β=0.069）次之，黑质无显著关联。女性仅在黑质区域显示正相关（β=0.076）。种族分析显示，亚裔、黑人和其它种族相较于白人参与者，基底节整体磁化率值显著降低（β=-0.027至-0.020）。

生活方式因素的效应：饮茶表现出剂量依赖性保护作用。每日饮用≥4杯茶与所有四个基底节核团磁化率值降低显著相关（尾状核β=-0.063，壳核β=-0.032，苍白球β=-0.063，黑质β=-0.093）。每日2-3杯饮用量也与尾状核、苍白球和黑质的磁化率值下降相关，但效应较弱。吸烟状态与铁沉积增加一致相关：当前吸烟在所有四个区域均显示正相关（β=0.053-0.061），既往吸烟在尾状核、壳核和黑质也呈正相关（β=0.046-0.060）。咖啡摄入未见显著关联。酒精消费高频（≥3次/周）与尾状核（β=0.036）和壳核（β=0.062）正相关，但与苍白球负相关（β=-0.035）。体力活动和失眠状况无显著影响。

生物标志物的关联：炎症标志物C反应蛋白与尾状核（β=0.028）、苍白球（β=0.046）和黑质（β=0.031）磁化率值正相关。体测指标中，腰围与尾状核（β=0.115）、壳核（β=0.122）和苍白球（β=0.058）正相关，效应强度仅次于年龄。心血管参数如脉压未见显著影响。

总体分析与性别差异：综合分析基底节整体磁化率值确认了上述发现，并揭示种族差异更为明显。饮茶的保护效应存在性别差异，女性受益更显著：每日饮茶量从0增至3杯，女性等效“ rejuvenation”效应为5.59年，男性为1.50年；饮茶量进一步增加时效应逐渐减弱。

讨论

本研究证实多种因素与基底节铁沉积相关，为神经退行性疾病早期预防提供新见解。饮茶的保护效应可能源于其抗氧化和抗炎成分（如EGCG），通过螯合铁离子和减少氧化应激发挥作用。性别差异可能与激素水平、代谢差异及生活方式有关。吸烟通过促进氧化应激和炎症加剧铁沉积，而肥胖（以腰围为指标）可能通过破坏血脑屏障和激活神经炎症过程驱动铁代谢紊乱。C反应蛋白作为外周炎症标志物，与脑内铁沉积正相关，提示系统性炎症在神经退行过程中的作用。种族差异表明遗传或环境因素可能影响铁调节能力。研究局限性包括样本选择偏倚、横断面设计无法推断因果关系，以及问卷数据可能的回忆偏倚。

结论

这项大规模研究全面揭示了人口统计学、生活方式和生物因素与基底节铁沉积的关联，强调饮茶、戒烟和体重管理作为潜在干预措施的重要性，为促进脑健康和维护神经功能提供科学依据。