由爱丁堡大学和雅盖隆大学医学院的科学家领导的一个研究小组首次确定了大脑中因高血压(BP)而受损的特定区域,这些区域可能会导致心理过程和智力下降。痴呆症的发展。
该研究评估了来自数千名患者的脑磁共振成像(MRI)研究、遗传分析和观察数据的综合数据,以研究高血压对认知功能的影响。领导这项研究的爱丁堡大学(英国)和克拉科夫雅盖隆大学医学院(波兰)的心血管医学教授TomaszGuzik博士表示:“通过结合使用成像、遗传和观察方法,我们已经确定了大脑中受血压升高影响的特定部分,包括壳核区域和特定的白质区域……我们希望我们的发现可以帮助我们开发新的方法来治疗高血压患者的认知障碍压力。”
“研究这些大脑结构中的基因和蛋白质可以帮助我们了解高血压如何影响大脑并导致认知问题。此外,通过观察大脑的这些特定区域,我们也许能够预测谁在高血压的情况下会更快地出现记忆丧失和痴呆。这可能有助于精准医疗,使我们能够针对更强化的治疗,以防止高危患者出现认知障碍。”
Guzik及其同事在《欧洲心脏杂志》上发表了一篇题为“基因分析识别与血压升高相关认知障碍相关的大脑结构”的论文,报告了他们的发现。
全世界30%的人患有高血压,另外30%的人处于疾病的初始阶段。作者指出,研究表明,高血压会影响大脑的运作方式,并可能导致长期的变化。“观察性和前瞻性研究以及抗高血压治疗的随机临床试验已经证明,高血压可能与认知能力受损有因果关系。”然而,目前尚不清楚高血压如何损害大脑以及哪些特定区域受到影响。研究人员继续说道:“因此,确定介导血压依赖性认知变化的特定大脑区域具有重要的临床意义。”
在他们新报告的研究中,古兹克和一个国际研究小组设计了他们所谓的“三角测量方法来识别可能与血压对认知功能影响有关的大脑结构”。为此,他们评估了英国生物银行30,000多名参与者的脑部MRI成像数据,以及来自英国生物银行和其他两个国际组织(COGENT和国际血压联盟)的全基因组关联研究(GWAS)的遗传信息。他们应用孟德尔随机化(MR)分析来观察高血压是否确实是大脑特定部位变化的原因,而不仅仅是与这些变化相关。作者进一步解释说:“首先,我们利用MR分析全面绘制了中年时可能受血压影响的大脑结构。其次,我们在强大的数据集中阐明了BP对认知功能的影响。最后,利用MR分析,我们确定了伴随血压升高对人类认知功能产生有害影响的大脑结构。
Guzik评论道:“孟德尔随机化是一种利用遗传信息来了解一件事如何影响另一件事的方法。特别是,它测试某件事是否可能导致某种影响,或者该影响是否只是巧合。它的工作原理是利用一个人的遗传信息来查看易患高血压的基因和结果之间是否存在关系。如果存在相关性,则更有可能是高血压导致了这一结果。这是因为基因是从父母那里随机遗传的,因此不会受到其他可能混淆结果的因素的影响。在我们的研究中,如果导致高血压的基因也与某些大脑结构及其功能有关,那么这表明高血压可能确实导致了该部位的大脑功能障碍,
通过他们的工作,研究人员发现大脑九个部分的变化与血压升高和认知功能恶化有关。这些区域包括壳核,壳核是大脑前部底部的圆形结构,负责调节运动并影响各种类型的学习。其他受影响的区域包括前丘脑辐射、前辐射冠和内囊前肢,这些区域是连接大脑不同部分并在大脑不同部分之间进行信号传递的白质区域。丘脑前部辐射涉及执行功能,例如简单和复杂的日常任务的规划,而其他两个区域则涉及决策和情绪管理。
这些区域的变化包括大脑体积和大脑皮层表面积的减少、大脑不同部分之间连接的变化以及大脑活动测量的变化。研究小组随后在一组独立的患者中验证了他们的发现。他们表示:“随后,通过遗传因果推理方法,在一个独立、表型良好、前瞻性招募的队列中验证了与血压相关的脑损伤模式。”
古兹克补充说:“我们认为这些领域可能是高血压影响认知功能的地方,例如记忆丧失、思维能力和痴呆。当我们通过研究意大利的一组高血压患者来检查我们的发现时,我们发现我们确定的大脑部分确实受到了影响。”
该研究的第一作者、雅盖隆大学医学院的MateuszSiedlinski博士表示:“我们的研究首次确定了大脑中可能与高血压和认知障碍存在因果关系的特定位置。得益于英国生物银行提供的数据(包括MRI大脑图像),以及之前的研究发现了影响大脑3000多个区域的结构和功能的遗传变异,这是独一无二的可能。”
作者在讨论中指出,该研究支持较高的收缩压和脉压(PP)(但不是舒张压)对中年认知能力存在“适度的、潜在的因果性有害影响”。他们说这“可能作为关于高血压在痴呆症中的作用的额外证据。”
合著者、爱丁堡大学神经影像科学系主任JoannaWardlaw博士进一步评论道:“长期以来人们都知道高血压是认知能力下降的危险因素,但高血压如何损害大脑不清楚。这项研究表明,特定的大脑区域受到血压损害的风险特别高,这可能有助于在最早阶段识别出有认知能力下降风险的人,并有可能在未来更有效地进行针对性治疗。”
作者承认该研究的局限性,并指出英国生物银行研究的参与者主要是白人和中年人,因此可能无法将研究结果更普遍地推断到其他人群,包括老年人。然而,他们得出的结论是,“虽然针对特定大脑结构的临床试验可能具有挑战性,但在未来的临床前和临床研究中对这些结构的集中成像可能会在适当的时候支持针对与认知障碍有关的高血压患者采取更个性化的方法。识别与高血压和认知障碍相关的影像衍生表型可能可以指导未来抗高血压治疗临床研究中影像替代生物标志物的选择。”
随附的社论来自MortimerB.Davis爵士总医院和加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的ErnestoSchiffrin医学博士、哲学博士和蒙特利尔麦吉尔大学健康中心研究所的JamesEngert博士指出,“需要对BP[血压]对认知功能的影响进行进一步的机制研究,以确定精确的因果路径和相关的大脑区域。”
Shiffrin和Engert强调了该研究关于收缩压和舒张压的一项发现,写道:“也许这项研究中更有趣的结果之一是SBP与DBP可能存在明显的因果效应。作者在单独分析时观察到收缩压和舒张压对认知功能的一些重叠结果。然而,当在调整其他参数后或在多变量模型中分析每个参数时,有趣的发现开始出现。单独的DBP并不能预测认知功能的下降,但实际上,根据SBP进行调整后,DBP具有保护作用。无论是观察还是使用孟德尔随机化,这个结果都是正确的。”
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