类淋巴系统是一个最近被发现的废物清除系统,在睡眠时最为活跃,它能从中枢神经系统中清除毒素和废物,包括那些与痴呆症相关的物质。
一项新研究发现,类淋巴系统受损的人患痴呆症的风险更高。
这项发表在《阿尔茨海默病与痴呆症:阿尔茨海默病协会杂志》上的研究表明,改善类淋巴功能可能是降低痴呆症风险的有效手段。
“这些发现基本在预料之中,其依据是越来越多的研究表明,脑脊液(CSF)动力学受损——通常被称为‘类淋巴系统’——与痴呆症有关。动物研究早已表明,脑脊液流动受阻会阻碍β淀粉样蛋白和tau蛋白等有毒蛋白质的清除,而这些蛋白质在阿尔茨海默病的病理机制中处于核心地位。这项研究的重要意义在于,它从英国生物样本库的45000多名参与者中提供了大规模的人体证据,证实了脑脊液功能障碍的核磁共振标志物……与更高的痴呆症风险相关。”
——史蒂夫·奥尔德博士,认知健康中心的神经科顾问医师,他未参与这项研究。
测试3种生物标志物
在这项研究中,研究人员使用了由该论文作者之一陈宇彤(音译)在剑桥大学医学院就读期间开发的机器学习算法。这些算法能够通过多次磁共振成像(MRI)扫描来评估类淋巴功能。
研究人员将这些算法应用于约45000名成年人的磁共振成像扫描结果中。他们识别出了3种与类淋巴功能受损相关的生物标志物,这些标志物能预测未来十年的痴呆症风险。
这三种生物标志物都有助于了解脑脊液动力学,它们分别是:
BOLD-CSF耦合——血氧水平依赖型脑脊液耦合,用于追踪全脑活动与脑脊液流动之间的联系。
DTI-ALPS,即血管周围间隙水分子扩散的一种测量指标——血管周围间隙是脑脊液流动的通道,环绕着大脑中的血管。
脉络丛的大小——脉络丛是高度折叠的结构,含有许多血管,是脑脊液产生的地方。
“这项新发表的研究利用脑部成像技术,对来自大型英国生物样本库的约45000人的类淋巴系统进行了不同层面的观察。他们发现了三种与脑脊液流动相关的生物标志物,在研究人群中,这些标志物能预测新发痴呆症病例。这些因素还与心脏健康问题可能导致痴呆症风险的方式有关。”
——奥扎马·伊斯梅尔博士,阿尔茨海默病协会科学项目主任,该协会的期刊发表了这项研究。
在平均5.3年的随访期间,研究人员记录了133例新发痴呆症病例。
他们发现,DTI-ALPS值越高,痴呆症风险越低;而BOLD-CSF耦合程度越低、脉络丛体积越大,痴呆症风险就越高。
此外,他们还发现,一些心血管风险因素,如高血压、糖尿病、吸烟和饮酒,都会损害类淋巴功能并增加痴呆症风险。
奥尔德对这些发现解释道:
“高血压、动脉粥样硬化和心力衰竭等心血管疾病会减少动脉搏动并扰乱血管周围血流,这项研究中发现的动脉僵硬度越高与DTI-ALPS评分越低之间的关联也证实了这一点。糖尿病也被发现会导致脑脊液流动受损,这可能是由于微血管损伤和炎症引起的。”
为什么脑清除功能受损会增加痴呆症风险?
奥尔德告诉《今日医学新闻》:
“大脑的废物清除系统由脑脊液在血管周围间隙和组织间隙的循环驱动,它能清除代谢副产品和β淀粉样蛋白、tau蛋白等神经毒性蛋白质。”
他解释说:“当这个系统因脑脊液流动减少、血管僵硬或脉络丛功能障碍而变得效率低下时,废物就会堆积,引发神经炎症、氧化应激和神经元损伤。随着时间的推移,这些过程会加速认知能力下降,增加痴呆症风险。”
能改善大脑的清除功能吗?
这项研究表明,改善脑脊液流动可能会降低痴呆症风险,那么是否有可能增强大脑的清除功能呢?
类淋巴活动在睡眠时显著增强,在清醒时则受到抑制。在你睡觉时,这个系统会从大脑中清除废物,包括潜在的神经毒性物质,如β淀粉样蛋白,这种蛋白会形成斑块,干扰阿尔茨海默病患者的神经传递。
“目前有一些新兴的策略可以支持或改善类淋巴清除功能。良好的心血管健康是关键——保持最佳血压、控制糖尿病和定期锻炼都能增强血管搏动和脑脊液流动。优质睡眠也很重要,因为类淋巴清除功能在深度睡眠时最为活跃。避免过量饮酒、保持水分充足,以及可能采用改善动脉弹性的干预措施(如有氧健身、饮食中的欧米伽-3脂肪酸),都可能进一步有助于维持废物清除效率。”
——史蒂夫·奥尔德医学博士
因此,睡个好觉可能是帮助改善大脑清除功能的一种方法。专家建议了几种改善睡眠的方法,包括每天锻炼、保持规律的睡眠时间、睡前避免大量进食、饮用饮料和饮酒,以及在晚上睡前花时间放松。
痴呆症早期诊断的潜力
奥尔德表示,经过进一步验证,这些发现可能有助于实现痴呆症的早期诊断和预防:
“这些发现表明,基于磁共振成像的脑脊液动力学标志物——特别是DTI-ALPS、BOLD-CSF耦合和脉络丛体积——可能成为认知症状出现前痴呆症风险的早期、非侵入性指标。如果在不同人群中得到验证,这些指标可能会被纳入高危人群的常规脑部成像检查方案中,特别是那些有心血管或代谢疾病的人。”
他告诉《今日医学新闻》:“这将有助于更早地识别出脑清除功能受损的人,并为针对血管健康、睡眠质量和生活方式改变的预防性干预措施提供机会。此外,这些成像标志物可以作为临床试验中的生物标志物,帮助评估旨在改善类淋巴流动的疗法(如睡眠优化或血管疗法)是否能降低痴呆症风险或减缓其进展。”
“这项研究加深了我们对大脑血管变化、有害废物清除与新发痴呆症之间复杂关系的理解。通过这种方式,它可能有助于我们确定未来的治疗和风险降低目标。”
——奥扎马·伊斯梅尔