노화된 인간 뇌에서 심혈관 위험 요인과 미엘린 손실 사이의 연관성 지형

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 392(2023) 이 기사 인용

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심혈관 위험 요인(CVRF)에 대한 뇌의 백질 미세구조의 취약성을 뒷받침하는 메커니즘에 대한 우리의 지식은 여전히 제한적입니다. 우리는 대규모 지역사회 거주 코호트(n = 1104, 연령 범위 46-87)에서 CVRF와 백질 영역의 뇌 조직 특성 사이의 단면 연관성을 조사하기 위해 단일 센터 환경에서 정량적 자기공명영상(MRI) 프로토콜을 사용했습니다. 연령). 동맥 고혈압은 더 낮은 미엘린 및 축삭 밀도 MRI 지수와 관련이 있었고, 이는 더 높은 세포외 수분 함량과 유사했습니다. 비만도 비슷한 연관성을 보였지만 남성 참가자에게만 미엘린의 차이가 있었습니다. CVRF와 백질 미세구조 사이의 연관성은 주로 변연계와 전두엽 영역에서 관찰되었습니다. 추가적인 유전적, 생활 방식 및 정신과적 요인은 이러한 결과를 조절하지 않았지만 중간 정도에서 활발한 신체 활동은 CVRF와 관계없이 더 높은 미엘린 함량과 관련이 있었습니다. 우리의 발견은 이전에 설명한 뇌수 확산 특성의 CVRF 관련 변화를 보완하여 신경변성보다는 미엘린 손실과 신경염증을 가리킵니다.

개별 심혈관 위험 요인(CVRF)이 뇌와 행동에 미치는 영향을 정량화하는 데 큰 발전이 있었음에도 불구하고 근본적인 신경생물학적 메커니즘과 유전적, 환경적, 수정 가능한 생활 방식 요인과의 상호작용에 대한 지식은 여전히 제한적입니다. 특히 수명 연장과 관련하여 노화와 관련된 CVRF 축적이 뇌의 미세혈관 및 실질조직에 미치는 잠재적인 차별적 영향에 대한 문제는 여전히 논란의 여지가 있습니다.

전통적으로 CVRF는 개인의 부정적인 건강 결과를 결정하는 대뇌 대소 혈관 질환(cSVD)과 가장 흔히 연관되어 있습니다1. 자기공명영상(MRI)에서 검출할 수 있는 CVRF 관련 cSVD와 관련된 특징적인 진단 뇌 영상 중 하나는 백질 고강도(WMH)2 부하입니다. 미세 구조 수준에서 WMH는 다양한 정도의 탈수초화, 희돌기교세포의 손실, 축삭 변성, 성상 교세포증 및 실질 부종을 포함한 이질적인 조직학적 특성을 나타냅니다2,3. 마찬가지로, 뇌실주위 대 피질하 WMH 분포의 토폴로지는 차등적인 조직학적 WMH 특성 및 그에 따른 임상 표현형과 연결됩니다3,4.

나머지 cSVD 특징(열쇠, 혈관 주위 공간 확대, 대뇌 미세출혈, 피질 및 피질하 미세경색)은 이질적인 병리생리학적 전체를 완성하고 임상 증상의 현저한 이질성을 설명합니다1,5. 전두엽-피질하 투영, 실행 및 운동 기능 장애4,6,7에서 WMH 간의 확립된 연관성을 훨씬 넘어서는 cSVD의 임상적 표현은 언어, 기억 및 시각과 관련된 피질 영역의 의미를 시사합니다8. 동맥 고혈압은 만성 염증, 당뇨병, 흡연 및 동맥 경화증과 함께 cSVD에서 WMH에 미치는 영향에 대한 가장 강력한 경험적 증거가 있는 CVRF 중 하나이며, 여성의 성별은 미세 경색 및 열공에 대한 확립된 위험 요소입니다(검토용으로 참고 문헌 1 참조). .

노화 관련 인지 저하의 공중 보건 중요성이 꾸준히 증가하고 있는 점을 감안할 때, 지역 사회 거주 및 임상적으로 확인된 집단에 대한 수많은 역학 연구는 노화가 뇌의 백질(WM)에 미치는 영향에 초점을 맞춰 왔습니다. 그러나 특히 대규모 연구에서는 자체 보고된 CVRF에 의존하거나 CVRF를 포함하여 전혀 의존하지 않는다는 단점이 있습니다. MRI 데이터에서 얻은 결과의 신경생물학적 해석과 관련된 방법론적 과제도 있습니다. 섬유 탈수초화의 측정으로 기존의 FLAIR(진단용 유체 감쇠 역전 회복) MR 이미지를 사용하는 것에 대한 논의가 있습니다2,12,13. 인지 변화에 대한 WM 섬유 특성의 영향에 대한 물 확산의 텐서 기반 MRI 측정의 민감도는 불분명합니다. 예를 들어 유산소 운동15 또는 아포지단백질 ε4(ApoE4)16의 효과를 연구하기 위해 T1 가중/T2 가중 MRI 비율 맵을 사용하려는 최근 시도는 이러한 비율 맵과 WM의 미엘린 함량 간의 불분명한 관계로 인해 방해를 받습니다. 하드웨어 결함(예: 무선 주파수 전송 필드 B1+17의 공간적 불균일성). 결과적으로, 지역사회 거주 집단에서 WM 섬유의 노화 관련 변화에 대한 연구는 여전히 어려운 과제입니다18,19.

25), high waist-to-hip ratio (WHR; 54% with WHR > 0.9 for males or >0.85 for females), dyslipidemia (37%), hypertension (35.7%) and diabetes (6.5%). The mean aggregate CVRF (aCVRF) score, defined as the sum of the six examined CVRFs (see ref. 9), was 2.4 (SD = 1.5). On average, males had a higher combined CVRF prevalence, higher educational level, larger intracranial volume, lower prevalence of recent major depression, did less moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) and consumed more alcohol than females. Age and ApoE risk did not differ between sexes./p> 25; (v) waist-to-hip ratio (WHR) was calculated from waist and hip circumferences measured during the visit and high WHR was defined as >0.85 for females or >0.9 for males96; and (vi) smoking status was derived from the lifestyle questionnaire that included information on previous and current tobacco smoking and it was dichotomised into ever (i.e. current and/or past) vs. never smoked. To assess the cumulative contribution of CVRFs to WM structure, we calculated aggregate CVRF scores (aCVRF) by summing the presence of hypertension, diabetes, dyslipidemia, high BMI, high WHR and current or past smoking9./p>