大脑白质中的微观血管疾病与阿尔茨海默氏症的认知能力下降有关
科学家报告称,阿尔茨海默氏症患者的认知功能和记忆缺陷较差,与供养大脑白质的微观血管疾病有关。
“这篇论文的主要信息是我们所说的混合病理学微血管疾病而阿尔茨海默症则与更多有关脑损伤,更多的白质奥古斯塔大学乔治亚医学院生理学系的血管生物学家Zsolt Bagi博士说。
他们和其他最近的研究结果表明,一些患有阿尔茨海默病的人大脑与这种情况密切相关的变化,比如淀粉样斑块如果没有这一潜在因素,可能不会发展为痴呆症血管功能障碍研究人员在杂志中写道GeroScience.
“我们建议,如果你阻止微血管成分的发育,你至少可以让阿尔茨海默氏症患者的正常功能增加几年,”Bagi说。
他和斯蒂芬·贝克博士,儿科神经学家,克莱德和埃尔达·芒森儿科研究教授,俄勒冈健康与科学大学发育和成人大脑白质损伤和修复专家,是这项新研究的共同通讯作者。
好消息是,血管疾病是可以改变的,Bagi说,通过减少高血压、肥胖、糖尿病和缺乏运动等主要因素。
科学家们观察了28名参加成人思维变化研究(ACT)的人的大脑,ACT是凯撒永久华盛顿研究所和华盛顿大学的联合倡议,后者的科学家也是这项新研究的合作者。
ACT是一项针对西雅图和华盛顿地区社区志愿者认知健康的纵向研究,目的是找到延缓或预防记忆衰退的方法。年龄65岁或以上,无认知问题大约25%的人同意尸检并从他们的尸体中提取基因组DNA血和/或科学家可用的脑组织。
作为研究对照组的人在他们的大脑中没有阿尔茨海默氏症或血管疾病的迹象。另一组患有没有血管疾病的阿尔茨海默氏症,没有阿尔茨海默氏症迹象的血管疾病,或者同时患有阿尔茨海默氏症和血管疾病。
他们的研究重点是白质,白质约占大脑质量的50%,使大脑的不同区域能够进行交流,并且充满了称为轴突的长臂,这些轴突将神经元彼此连接起来,并连接到全身的其他细胞,如肌肉细胞;微动脉直接为白质提供血液、氧气和营养物质。
他们想要验证他们的理论,即当这些头发般细的小动脉难以扩张并支撑大脑的这一部分时,它会导致白质的变化,这在复杂的核磁共振成像上很明显,特别是当微血管问题与阿尔茨海默氏症更经典的大脑变化同时存在时。
他们发现,与那些没有明显微血管功能障碍的人相比,那些被诊断为阿尔茨海默氏症和这些微小动脉功能障碍的人的小动脉在对强大的血管扩张剂缓激肽做出反应时,其扩张能力确实受损。扩张的问题与MRI上可见的白质损伤和白质结构的改变有关。
在这两种情况下,同样强大的血管扩张剂一氧化氮的前体表达也减少了,而产生损害的NOX1的超氧化物的表达血管,增加了。
小动脉功能障碍还与更多的白质损伤有关,这是基于复杂的核磁共振扫描和支持神经元的星形胶质细胞数量的增加。
研究人员此前曾报道,随着微血管的改变,大脑中的这些星形胶质细胞有所增加。这一次,他们发现当阿尔茨海默氏症和微血管变化同时存在时,星形胶质细胞变得更加活跃、炎症和破坏性。
由Back领导的俄勒冈健康与科学大学的同事们用一种被称为弥散张量成像的复杂MRI技术观察了同一脑组织,这种技术利用细胞间的水扩散来观察白质的微观结构及其连通性。
他们无法看到单个的小动脉,因为它们太小了——大约30微米或0.0011811英寸——没有显微镜就看不到。但他们可以看到由小动脉疾病引起的白质损伤,并再次发现血管损伤和组织损伤之间的相关性,Bagi通过直接观察组织来描述。这种类型的血管疾病存在于他们研究的50%的大脑中,其他尸检研究也表明了类似的高比率。
的指标较少大脑的变化他们发现,在死后的MRI上,小动脉能更好地扩张,大脑的这一区域有更好的连通性,损伤也更小。
已知白质中这些小血管扩张能力受损与白质损伤有关,就像在专门的MRI扫描中所看到的那样。研究人员写道,在实验室研究和人体实验中都有证据表明,这种血管功能障碍不仅会恶化,而且在阿尔茨海默病患者认知能力下降和痴呆的发展中发挥作用。
事实上,血管功能障碍可能在血管损伤之前就已经存在大脑组织认知功能障碍很明显。例如,在研究中,为了患上阿尔茨海默氏症而饲养的动物,有证据表明,与阿尔茨海默氏症相关的大脑区域的微血管系统在很小的时候就出现了问题,比如学习和记忆中心海马体。
这项新工作证实了一个日益增长的概念,即小血管疾病可能有助于预测痴呆症的严重程度和/或DTI MRI的使用可能有助于识别那些早期疾病的患者,减少或减缓小血管疾病的策略可能有助于延迟或减少他们的认知丧失。这项技术也可能有助于评估干预的潜在益处。
巴吉说:“如果这些人愿意锻炼、控制血糖水平和血压,他们可能会特别受益。”
已知一些阿尔茨海默病患者在核磁共振扫描中有白质高强度,基本上是受损区域,在扫描中显示得特别亮,与痴呆症等问题有关。Bagi指出,相当一部分阿尔茨海默氏症患者还患有血液中高血脂和高血压等疾病,这些疾病已知会损害血管功能,包括最小的血管。大脑中的小血管疾病在衰老过程中也很常见,可能表明中风或痴呆等问题的风险增加。复杂的脑部扫描也经常显示微梗死,本质上是微中风,这种情况也往往随着年龄的增长而增加,并与记忆障碍有关。
年龄和家族史是阿尔茨海默氏症的主要风险因素,有两类基因与风险增加有关,包括风险基因,如APOE-e4,根据阿尔茨海默氏症组织的说法,APOE-e4是第一个被发现的基因,也是对风险影响最大的基因。还有一些基因可以直接导致阿尔茨海默氏症,被称为决定性基因,它会影响β -淀粉样蛋白的产生或加工,β -淀粉样蛋白是与阿尔茨海默氏症相关斑块的主要成分,但即使拥有这些罕见的基因也不能保证患病。
“你有一些遗传倾向,但人们意识到,不是每个人都有记忆衰退或认知缺陷,除非有其他因素,”Bagi说。他指出,他们还没有分析这项研究的基因。
接下来的步骤包括研究他们在更多人脑中发现的关联,并进行更多的研究,以更好地了解小血管疾病是如何发生的,这可能会为干预提供新的目标。
进一步探索