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,这些区域可能导致心理过程的下降和痴呆症的发展。
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,以了解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)心血管医学教授TomaszGuzik医学博士说:“通过使用这种成像、遗传和观察方法的组合,我们已经确定了大脑中受血压升高影响的特定部位,包括称为壳核的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治疗高血压患者认知障碍的新方法压力。”
“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,我们或许能够预测谁会在高血压的情况下更快地出现记忆力减退和痴呆症。这可能有助于精准医学,这样我们就可以针对更强化的治疗,以防止风险最高的患者出现认知障碍。”
Guzik及其同事在欧洲心脏杂志上发表了一篇题为“遗传分析确定与血压升高相关的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,另有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工作状况,并可能导致长期变化。“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。“因此,确定介导BP依赖性认知变化的特定大脑区域具有重要的临床意义,”研究人员继续说道。
对于他们新报告的研究,Guzik和一个国际研究团队设计了他们所谓的“一种三角测量方法,以识别可能对BP对认知功能的影响负责的大脑结构。”为此,他们评估了来自英国生物库30,000多名参与者的大脑MRI成像数据,以及来自英国生物库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)分析来查看高血压是否真的是大脑特定部位变化的原因,而不仅仅是与这些变化有关。作者进一步解释说,“首先,我们使用MR分析全面绘制了中年可能受BP影响的大脑结构。其次,我们在功能强大的数据集中阐明了BP对认知功能的影响。最后,使用MR分析,我们确定了伴随血压升高对人类认知功能产生不利影响的大脑结构。
Guzik评论说:“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,它测试是否有某事可能导致某种影响,或者这种影响是否只是巧合。它的工作原理是使用一个人的遗传信息来查看易患高血压的基因与结果之间是否存在关系。如果存在关系,则更有可能是高血压导致了结果。这是因为基因是从父母那里随机传下来的,所以它们不受可能混淆结果的其他因素的影响。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真的会导致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高血压和较差的认知功能有关。这些区域包括壳核,它是大脑前部底部的圆形结构,负责调节运动和影响各种类型的学习。其他受影响的区域是前丘脑放射、前放射冠和内囊前肢,这些区域是白质区域,连接大脑的不同部分并使信号能够在大脑的不同部分之间传递。前丘脑辐射涉及执行功能,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制定和情绪管理。
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。然后,该团队在一个独立的患者队列中验证了他们的发现。“然后,通过遗传因果推断方法与BP相关的脑损伤模式在一个独立的、表型良好的、前瞻性招募的队列中得到验证,”他们说。
Guzik补充道,“我们认为这些区域可能是高血压影响认知功能的地方,例如记忆力减退、思维能力和痴呆症。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。”
研究的第一作者、雅盖隆大学医学院的MateuszSiedlinski博士说:“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区域。这要归功于UKBiobank提供的数据,包括MRI大脑图像,以及之前的研究确定了影响大脑3000多个区域的结构和功能的遗传变异。”
在他们的讨论中,作者指出,该研究支持较高的收缩压和脉压(PP)而不是舒张压对中年认知表现存在“适度的、潜在的、有害的影响”,他们说这“可以作为高血压在痴呆症中作用的额外证据。”
合著者、爱丁堡大学神经影像科学系主任JoannaWardlaw博士进一步评论说:“长期以来,人们都知道高血压是认知能力下降的一个危险因素,但高血压如何损害大脑不清楚。这项研究表明,特定大脑区域的血压受损风险特别高,这可能有助于在早期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靶向治疗。”
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广泛地推广到其他人群,包括老年人。然而,他们得出结论,“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进行聚焦成像可能会在适当的时候支持对与认知障碍相关的高血压患者采取更加个性化的方法。在未来的抗高血压治疗临床研究中,识别与高血压和认知障碍相关的影像学衍生表型可能会指导影像学替代生物标志物的选择。”
MortimerB.Davis爵士犹太总医院和麦吉尔大学(加拿大)的随附社论ErnestoSchiffrin医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,以确定精确的因果途径和相关的大脑区域。”
Shiffrin和Engert强调了一项关于收缩压和舒张压的研究发现,“也许这项研究中更有趣的结果之一是SBP与DBP可能存在不同的因果关系。作者在单独分析时观察到SBP和DBP在认知功能方面的一些重叠结果。然而,当每个参数在针对另一个参数进行调整后进行分析时,或者在多变量模型中,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,但事实上,在针对SBP进行调整后具有保护作用。这个结果无论是在观察上还是在使用孟德尔随机化时都是正确的。”