白质老化的多维结构:三种可重复且部分独立的老化维度及其表型关联

《Brain Sciences》:Latent Multidimensional Organization of White Matter Microstructural Aging: A Generative Adversarial Network Disentanglement Study in a Clinically Defined Reference Cohort

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月08日 来源:Brain Sciences 3.4

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   摘要 背景:白质(WM)老化通常被描述为一个以微观结构渐进性退变为特征的整体性单一过程,然而个体间存在的显著差异提示,这种视角可能掩盖了不同的生物学维度。在最大程度排除显性临床病理所致变异后,白质老化是否仍然保留多维组织特征,目前尚不清楚。方法:我们从英国生物样本库(UK

  

摘要

背景:白质(WM)老化通常被描述为一个以微观结构渐进性退变为特征的整体性单一过程,然而个体间存在的显著差异提示,这种视角可能掩盖了不同的生物学维度。在最大程度排除显性临床病理所致变异后,白质老化是否仍然保留多维组织特征,目前尚不清楚。方法:我们从英国生物样本库(UKB)中构建了一个临床定义的老化参考队列(CDAR;n = 17,310),通过排除显性临床病理来筛选入组对象,并分析了144项基于骨架的白质微观结构指标。此外,还纳入了10,272名具有显性临床诊断的参与者进行下游关联分析,总分析样本量为27,582。我们应用Surreal-GAN来解构白质老化的潜在维度,采用基于可重复性的模型选择策略,并进行跨样本和跨性别验证。通过评估所识别维度与认知、生活方式、外周表型及疾病相关结局之间的关联,考察其生物学意义。结果:研究发现了三个可重复且共存白质老化维度,它们表现为不同的空间构型,而非单一弥散老化轴。R1呈现前部易损/后部保留的梯度模式,R2反映了广泛弥散的老化负荷,R3则表现出边缘-额叶系统与感觉运动通路之间的分离。三种模式均展现出良好的跨样本(r = 0.887–0.935)和跨性别(r = 0.891–0.937)可重复性,并具有较强的双侧半球对应性(r > 0.86)。三种模式均与年龄相关,但与认知、生活方式因素、外周表型和疾病风险之间表现出部分共享、部分独立的关联。结论:单一神经解剖过程不足以全面描述白质老化。即使在最大程度排除显性临床病理后,白质老化仍保留可重复的多维组织特征,不同老化维度之间存在部分共享、部分独立的表型谱。这些发现提示,白质老化的个体差异反映的是部分可分离的生物学过程,而非沿单一老化轴的变异。
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