《Frontiers in Aging Neuroscience》:Abdominal CT-derived metabolic phenotypes are associated with the MRI-derived brain age gap in women
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背景:代谢功能障碍日益被认为是不良脑老化的系统性促成因素;然而常规临床标志物可能无法充分捕获肝衰减、腹部脂肪分布及肌肉质量的组织水平变异。研究人员探讨了腹部CT衍生的代谢表型是否与女性MRI衍生的脑龄差(Brain Age Gap, BAG)相关。方法:本回顾
背景:代谢功能障碍日益被认为是不良脑老化的系统性促成因素;然而常规临床标志物可能无法充分捕获肝衰减、腹部脂肪分布及肌肉质量的组织水平变异。研究人员探讨了腹部CT衍生的代谢表型是否与女性MRI衍生的脑龄差(Brain Age Gap, BAG)相关。方法:本回顾性健康筛查队列纳入2019至2024年间同时接受腹部CT与脑MRI的1280名女性。预测脑龄采用brainageR估算,BAG计算为预测脑龄减实际年龄。CT衍生表型从双能CT虚拟平扫图像经DeepCatch软件提取,主要表型为FatRatio(腹部脂肪面积占脂肪加骨骼肌面积之比)与肝脾衰减比(liver-to-spleen attenuation ratio)。结果:在校正年龄、产次、体质指数(BMI)、糖化血红蛋白A1c、甘油三酯、高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、吸烟及饮酒的模型中,较高FatRatio与较大BAG相关(β=0.108, p=0.007),而较高肝脾衰减比与较低BAG相关(β=?0.123, p<0.001)。联合模型中两表型独立性保留。上述结果在BAG年龄偏倚校正及排除极端BAG离群值后依然稳健。CT衍生标志物在常规临床协变量之外提供了微弱但显著的附加解释力。结论:腹部CT衍生的肝衰减与相对肥胖表型可捕获与女性MRI脑老化相关的系统性组织水平代谢变异。
研究背景:代谢功能障碍作为不良脑老化的系统性驱动因素已受关注,但常规临床指标(如BMI、血脂)难以反映肝衰减、腹部脂肪分布及肌肉质量的组织水平异质性。机会性腹部CT可在常规筛查中提取定量代谢表型,而MRI衍生脑龄差(BAG)为脑老化表型提供汇总指标。既往研究多关注代谢相关脂肪性肝病(MASLD)或单一脂肪分布与脑结构关联,尚不清楚腹部CT衍生肝衰减与相对肥胖表型是否独立于常规协变量与女性MRI衍生BAG相关。本研究在女性健康筛查队列中开展横断面分析,旨在明确CT衍生代谢表型对BAG的附加解释价值。
主要技术方法:研究人员使用首尔大学医院2019–2024年女性健康筛查队列(n=1280,完成腹部双能CT与3.0T T1加权脑MRI)。脑龄由brainageR(基于SPM12预处理与高斯过程回归预训练模型)估算,BAG为预测脑龄减实际年龄,并做二次年龄偏倚校正。腹部CT表型由DeepCatch从虚拟平扫图像提取,包括FatRatio、肝脾衰减比、AVFRatio、内脏/皮下脂肪体积、肌肉衰减等。统计采用分层线性回归(Model 1校年龄+产次,Model 2加BMI、HbA1c、甘油三酯、HDL、吸烟、饮酒),并做增量R2、联合模型、离群剔除与同日亚组敏感性分析。
研究结果:
研究人群:1280名女性,平均实际年龄61.2±8.6岁,平均BAG为?10.29±7.22年(brainageR系统性低估实际年龄)。年龄三层间BMI、FatRatio、肝脾衰减比、肌肉衰减、产次差异显著。
主要CT衍生表型与BAG关联:Model 2中FatRatio每升1 SD对应BAG增0.108 SD(p=0.007),肝脾衰减比每升1 SD对应BAG降0.123 SD(p<0.001);联合模型中两表型独立保留(FatRatio β=0.095 p=0.037;肝脾衰减比 β=?0.115 p=0.001)。AVFRatio在临床校正后不显著,肌肉衰减不独立相关。
临床可解释性与增量价值:以临床基模(调整R2=0.0165)为参照,加肝脾衰减比Δ调整R2=0.0122,加FatRatio Δ=0.0042,两表型同加Δ=0.0154(嵌套p<0.001)。FatRatio 1 SD对应BAG年数+0.78年,肝脾衰减比1 SD对应?0.89年。
稳健性分析:二次年龄偏倚校正BAG、剔除|BAG| z>3离群、同日CT-MRI亚组、HbA1c换空腹血糖,方向与新显著性均不变。
情境化产次分析:产次类别与平均BAG无直接关联(p=0.545全样本),年龄×产次交互显著但归为生命历程情境因子而非因果暴露。
讨论总结:肝脾衰减比(反映肝脂肪变性相关组织衰减)提供最强CT信号,机制上衔接胰岛素抵抗、炎症与肝-脑信号;FatRatio捕获“脂肪主导于肌-脂复合区”的相对肥胖,而非单纯内脏脂肪量(内脏/皮下脂肪体积单独不显著),提示比率表型含常规代谢协变量未覆盖的信息。脂肪组织衰减(皮下/内脏)与BAG正相关且互为强相关,归为共享衰减信号。集成CT负荷评分仅作探索性解释工具。增量R2虽小但显著,定位为群体水平体-脑代谢关联影像标记,非个体级脑龄预测工具。BAG绝对负值源于公开模型在韩国后期女性队列的校准偏移,推论依赖群内关联而非绝对值。产次不直接加速脑老化。
研究结论部分翻译:在同时接受腹部CT与脑MRI的女性中,腹部CT衍生代谢表型与脑龄差相关。较低肝脾衰减比与较高FatRatio在临床变量校正后与较大BAG相关,且在联合CT模型中保留独立关联;该关联在BAG年龄偏倚校正与排除极端离群值后持续存在。CT衍生标记在BMI与代谢实验室协变量之外提供微弱但显著的附加解释力。尚需纵向与外部验证研究方可提出因果或临床筛查断言。