研究人员呼吁采用个性化方法来改善大脑健康状况

 新浦京科技     |      2020-05-01

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美国哥伦比亚大学医学中心研究人员发现一个常见的遗传变异,它会大幅加速老年人大脑老化速度,并可能增加神经退行性疾病的患病风险。相关研究3月15日在线刊发在《细胞系统》杂志上。

人们的生活比以往任何时候都长,但大脑健康却没有跟上。为了解决这一关键问题,一组研究人员提出了一种研究与年龄相关的认知能力下降的新模型

在现实生活中,有的老年人看起来会比同龄人更显苍老,有的人则更显年轻,这种老化差异在人的大脑额叶皮层同样存在。额叶皮层是大脑高级认知中枢,在推理认知等大脑高级功能中起着关键作用,其老化差异对老年人行为影响明显。

  • 一种针对个人而定制的模型。

此次研究中,研究人员分析了1900多名死者尸检大脑样本的遗传数据。他们通过分析这些人的转录组,绘制出给定年龄段的大脑生物学标准图像,然后比较个体转录组与同龄群体标准转录组的差异,从而看出一个人的额叶皮层是比同龄人老还是年轻。

亚利桑那大学心理学系教授兼教授Lee Ryan表示,对于老龄化大脑健康问题,没有一种万能的方法。许多研究已经研究了可能导致认知能力下降的个体风险因素,如慢性压力和心血管疾病。然而,这些因素可能会以不同的方式影响不同的人,这取决于其他变量,如遗传和生活方式,Ryan说。

随后,研究人员对每个人的基因组进行了分析,寻找与衰老相关的遗传变异。他们发现,一个名为TMEM106B的基因变异与大脑衰老关系密切。该基因变异比较普遍,有三分之一的人会有两个变异副本。研究人员指出,一个人到了65岁左右,TMEM106B基因变异就开始发挥作用,有两个“劣质”副本的人,其额叶皮层的老化程度会超出拥有正常基因副本的人12年。

在发表在衰老神经科学前沿杂志上的一篇新论文中,瑞安和她的合着者主张采用更加个性化的方法,借鉴精准医学的原则,努力更好地理解,预防和治疗与年龄相关的认知能力下降。

此外,研究人员在颗粒体蛋白前体基因内还发现了另一个与大脑衰老有关的基因变异,但其作用不如TMEM106B基因大。颗粒体蛋白和TMEM106B位于不同的染色体上,但参与相同的信号传导途径,两者都与罕见的神经变性疾病额颞痴呆相关。

老龄化非常复杂,大部分研究都集中在一次衰老的一个方面,瑞恩说。我们要做的是采取精准医学的基本概念,并将其应用于理解衰老和老化的大脑。每个人都不同,并且有不同的轨迹。每个人都有不同的风险因素和不同的环境背景,并且在最上面分层这就是遗传学中的个体差异。你必须把所有这些东西放在一起,以预测谁将要走哪条路。老化不仅仅是一种方式。

该研究虽然并没有确认这两种变异对神经退行性疾病的作用,但研究人员指出,个体基因会增加神经退行性疾病的风险,不过并不是主要致病因素,衰老才是神经退行性疾病的最主要风险因素。因此,找到与大脑老化有关的基因变异或可作为预防或治疗与年龄相关脑疾病的新标靶。

虽然大多数老年人 - 大约85% - 在其一生中不会经历阿尔茨海默病,但某种程度的认知下降被认为是衰老的正常部分。瑞恩说,大多数60岁或以上的人都会出现一些认知障碍。

Ryan和她的合着者写道,这不仅威胁到老年人的生活质量,还会产生社会经济后果,医疗保健费用达数千亿美元,工作场所的生产力也会下降。