《Pharmacological Research - Natural Products》：The effects of anthocyanin consumption on functional connectivity in dementia and type 2 diabetes mellitus
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本研究针对2型糖尿病(T2DM)共病痴呆及单纯痴呆患者认知功能下降的干预难题，探讨了长期花青素补充对脑功能网络的调节作用。研究人员通过12周随机对照试验，采用高密度脑电图(EEG)和相干性虚部(iCOH)分析技术，发现每日摄入300 mg黑胡萝卜花青素可显著改善delta、theta、beta和gamma频段的全局效率(GE)与局部效率(LE)，增强神经网络信息整合能力。结果表明花青素可能通过改善胰岛素抵抗和神经炎症，成为痴呆与T2DM双重风险人群的有效膳食干预策略。
随着全球人口老龄化进程加速，认知障碍相关疾病已成为重大公共卫生挑战。其中，2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM)患者发展为痴呆的风险较非糖尿病人群显著升高，这种双重负担给医疗系统带来严峻考验。当胰岛素抵抗、慢性炎症和血管并发症共同作用于神经系统，会加速神经退行性病变的进程。在这一背景下，寻找能够同时改善代谢异常和神经功能的有效干预措施显得尤为重要。
近年来，膳食多酚的神经保护作用受到广泛关注。花青素(anthocyanins)作为类黄酮化合物的重要亚类，在蓝莓、黑枸杞等果蔬中含量丰富，其强大的抗氧化和抗炎特性已被证实能够穿越血脑屏障，调节神经炎症反应。然而，关于花青素对T2DM共病痴呆患者脑功能网络影响的研究尚属空白。为此，来自伊斯坦布尔尼桑塔西大学的研究团队在《Pharmacological Research - Natural Products》发表了最新研究成果，通过脑电图功能连接分析，首次系统揭示了12周花青素干预对T2DM伴认知障碍(Type 2 Diabetes Mellitus with Cognitive Impairments, T2DMwCI)和单纯认知障碍(Cognitive Impairment, CI)两组人群神经网络效率的改善作用。
研究人员采用规范化的临床研究设计，从伊斯坦布尔市立Darülaceze老年中心招募43名参与者（T2DMwCI组12人，CI组31人）。所有参与者每日服用300 mg标准化黑胡萝卜花青素提取物，持续12周。关键实验技术包括：21导联脑电图采集（10-20系统，500 Hz采样率）、基于小波增强独立成分分析(wavelet-enhanced Independent Component Analysis, wICA)的信号预处理、相干性虚部(Imaginary Part of Coherence, iCOH)功能连接度量、图论分析中的全局效率(Global Efficiency, GE)和局部效率(Local Efficiency, LE)计算，以及基于Python平台的Wilcoxon符号秩检验和Mann-Whitney U统计分析方法。
研究结果
3.1 低频波段功能连接改善
在delta频段(1-4 Hz)，T2DMwCI组表现出15个连接显著增强，主要分布于左颞中央区与右颞中央区之间；CI组则显示17个连接增强，涉及左前额叶与右中央区的连接。theta频段(4-8 Hz)中，T2DMwCI组呈现16个连接增强，特别在左前额叶与右枕叶区域之间。这些变化表明花青素可能通过调节慢波活动促进基础神经功能恢复。
3.2 α频段连接模式差异
在alpha频段(8-12 Hz)，CI组表现出12个连接增强，显著多于T2DMwCI组（5个增强连接）。组间比较发现，干预前CI组已有8个连接强于T2DMwCI组，干预后这一优势扩大至12个连接。这一结果与既往研究一致，表明T2DM可能加重alpha节律紊乱，而花青素对单纯认知障碍患者的alpha节律调节作用更为明显。
3.3 高频波段效率提升
在beta I频段(12-18 Hz)，T2DMwCI组出现18个连接增强，且全局效率显著提高(p=0.034)，表明整体信息处理能力改善。特别值得注意的是，干预后T2DMwCI组在beta I频段的连接强度反超CI组，提示花青素对糖尿病相关认知损伤可能具有特异性改善作用。beta III频段(24-30 Hz)和gamma频段(30-45 Hz)的局部效率提升，进一步证实花青素能增强高阶认知相关神经网络的信息传递效率。
讨论与结论
本研究首次通过多频段脑功能连接分析，系统阐释了花青素对T2DM共病痴呆患者神经网络的重塑作用。研究发现，12周花青素干预不仅能增强delta、theta等低频波段的功能连接，还能显著提升beta和gamma高频波段的全局效率与局部效率。这些电生理改变可能对应着花青素的多重作用机制：一方面通过改善胰岛素敏感性和减少晚期糖基化终末产物来缓解代谢异常；另一方面通过调节炎症因子和促进脑血流来减轻神经炎症。
特别值得关注的是，T2DMwCI组在beta频段表现出更显著的功能连接改善，这可能与花青素对胰岛素信号通路的正向调节有关。而CI组在alpha频段的优势响应，则提示花青素对不同病因认知障碍可能存在差异化作用机制。局部效率在多脑区的提升，表明花青素能优化神经网络模块化信息处理能力，这种"神经效率"提升可能是其改善认知功能的重要基础。
尽管本研究缺乏血糖、炎症标志物等生化指标佐证，但脑功能连接的客观改变已为花青素的神经保护作用提供了有力证据。未来研究可结合多组学分析，进一步阐明花青素在代谢-神经轴向上的具体作用靶点。这项研究为开发针对T2DM相关认知障碍的精准营养干预策略提供了重要理论依据，也为天然产物在神经退行性疾病防治领域的应用开辟了新方向。
