最新研究揭示多種大腦衰老的測量方法和可調控因素，如運動、血糖調節(jié)等，有助延緩認知衰退。

通過對大規(guī)模隊列進行高通量血漿蛋白檢測并延長隨訪時間，三項我最近評審的“器官時鐘”研究突出了個體和器官間大腦衰老速度的顯著差異，其與死亡率的關聯以及多種潛在的可調控因素。最近幾周，一系列研究進一步加深了我們對人類大腦衰老的理解及其影響因素。本文將簡要介紹大腦衰老的測量方式，并探討如何延緩這一過程。一個最近的例子是血糖調節(jié)指標HbA1C的影響，稍后會詳細介紹。

大腦衰老的測量

除了三項追蹤大腦時鐘的血漿蛋白組學研究外，主要的量化大腦衰老方式是通過影像學技術。

Christos Davatzikos和同事們花了約8年時間完成并發(fā)表了一項涵蓋近5萬名參與者的研究，使用大腦MRI成像。該研究通過從健康人群(1150人，年齡20-49歲)及近9000名老年人中訓練一個深度學習AI模型(稱為Surreal-GAN)。隨后，該模型被應用于來自11項研究的多樣化、多隊列大規(guī)模人群中，揭示了五種大腦萎縮模式，其中三種模式(R2、R3和R5)與輕度認知障礙(MCI)顯現后的癡呆風險增加有關。

R2，即內側顳葉萎縮(MTL)，是與從認知正常(CN)到MCI惡化最相關的模式(風險比為4.5倍)。與其他模式不同，該模式不受性別影響(右側圖表)。研究還廣泛評估了與基因、生活方式、蛋白質標志物、環(huán)境和病史數據的相關性。

不同模式相關的生活方式因素如下所示，其中R2和R3與阿爾茨海默病關聯最強。值得注意的是，酒精攝入在五種模式中都有所體現。

在另一項涉及5300多名參與者的大腦影像研究中，使用fMRI或EEG及AI分析，發(fā)現大腦年齡差(影像年齡與實際年齡的差異)的主要預測因素包括空氣污染、社會經濟不平等/健康差距、合并癥，以及“來自拉丁美洲國家的人群大腦老化加速”。

幾年前，我和David Jones關注了Mayo Clinic的團隊通過成對影像(MRI+PET)測量大腦衰老的研究工作。

從影像到細胞

使用來自437名老年人的大腦組織及1.65百萬個細胞的單細胞RNA測序，研究發(fā)現了兩種大腦衰老模式，分別與阿爾茨海默病(prAD)或替代性大腦衰老(ABA)相關。阿爾茨海默病模式表現為β-淀粉樣蛋白和Tau蛋白負擔增加，而ABA模式則保持較低且恒定的負擔。特定類型的小膠質細胞(如Mic.13)與認知衰退加速、Tau蛋白負擔增加以及APOE4基因型相關。

調控大腦衰老的速度

延緩大腦衰老的因素涉及基因、生活方式和環(huán)境領域。在之前的器官時鐘總結中，許多生活方式因素(如吸煙和飲酒)、特定食物攝入以及激素替代療法都有提及，此處不再贅述。接下來，我將介紹幾項新研究。

運動

一項新報告發(fā)現了心肺健康與大腦衰老的關系。研究對125名參與者進行了MRI和最大攝氧量(VO2 max)測試，發(fā)現腦髓鞘化與更高的VO2 max呈正相關。結果顯示其中一個模型中，髓鞘水分數(MWF)是髓鞘化的指標。該研究為運動對大腦健康的益處增加了新的證據，特別是對白質的維持。

血糖調節(jié)與生活方式

回到文章開頭提到的新研究，基于來自UK Biobank的超過31,000名年齡40-70歲的參與者，進行了長期隨訪。大腦年齡MRI模型在4355名參與者的隊列中進行了訓練和驗證。研究發(fā)現，血糖狀態(tài)與主要心臟代謝風險因素(如LDL膽固醇、肥胖、高血壓、HDL、甘油三酯)以及生活方式因素(如吸煙、飲酒和運動)之間存在關聯。結果顯示，甚至在糖尿病前期，與正常血糖相比，較低的HbA1c水平與大腦年齡差有顯著關聯。此外，在所有三個組(正常血糖、糖尿病前期和糖尿病)中，健康生活方式與大腦年齡差的關聯在男性中更為明顯。下表中顯示了被歸類為最佳生活方式的參與者比例很少。

另一個小型研究比較了間歇性禁食與健康飲食對老年人MRI的影響，發(fā)現兩者都能延緩大腦衰老的速度。

慢性肌肉骨骼炎癥

最近一項關于慢性肌肉骨骼疼痛(CMP)與大腦衰老的研究發(fā)現，患有膝關節(jié)炎的患者群體大腦年齡差顯著，這一結果在另一個隊列中得到了驗證，但在評估的其他CMP類型(背部、頸部、髖部)中并未發(fā)現類似關聯。受影響的大腦區(qū)域包括海馬體、丘腦和島葉；研究還發(fā)現，膝關節(jié)炎患者的MRI變化與隨訪期間記憶力下降和癡呆相關。

總結

最近的一系列大腦衰老研究改進了我們量化衰老速度的方法，無論是通過MRI或其他大腦影像技術，還是通過血漿蛋白。兩個重要推動因素是長期隨訪的大規(guī)模隊列資源(如UK Biobank)，以及AI模型的應用。這些進展正值一個關鍵時刻——已突破性地確立了準確預測阿爾茨海默病風險的血液生物標志物p-Tau217。目前看來，有多種方法可以減緩大腦衰老速度，包括控制心血管和代謝風險因素、優(yōu)化生活方式，以及預防或控制全身性炎癥。蘇格蘭剛剛宣布的一個新項目NEURii，結合了160萬例大腦CT和MRI掃描與電子健康記錄，這將進一步加深我們對大腦衰老及其潛在調節(jié)因素的理解。這是神經科學的激動人心時刻，我們正在逐步解構這個重要的健康問題，并希望找到保持大腦健康的有效途徑，即使在全身衰老的過程中。