性别差异竟如此影响阿尔茨海默病进程:从生物标志物到认知变化的深度探秘

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Alzheimer's Research & Therapy 8.0

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  为探究 AD 生物标志物、认知表现及衰退间关联的性别差异,日内瓦大学等机构研究人员开展相关研究。结果发现男女 tau 负荷、生物标志物关联及认知衰退存在差异。该研究为 AD 精准治疗提供依据,值得科研读者一读。

  

在当今社会,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)如同一个日益严重的健康威胁,其患病率持续攀升,给无数家庭和社会带来沉重负担。令人惊讶的是,女性患 AD 的终身风险竟然比男性高出许多,达到 1/5,而男性仅为 1/10。这一显著差异引发了科学界的广泛关注。


起初,人们认为女性寿命普遍较长,这或许是她们患 AD 风险更高的原因。然而,深入研究后发现,事情远没这么简单。性别差异在 AD 的病理生理变化中起着重要作用,性腺激素和性染色体对神经炎症、表观遗传学、新陈代谢、自噬等分子过程有着独特且相互作用的影响,这些都与 AD 的发病机制紧密相关。


根据淀粉样蛋白级联假说,大脑皮层中淀粉样蛋白的沉积是 AD 发病的起始事件。它与内侧颞叶中 tau 蛋白沉积增加相互作用,促使 tau 蛋白扩散到新皮层区域,进而导致神经退行性变,加剧认知障碍和痴呆。在这个复杂的过程中,大脑还会发生一系列复杂的变化,如神经炎症、突触功能障碍和血管损伤等。这些变化不仅是 AD 发病的重要环节,而且在不同个体之间存在很大差异,并且许多还表现出性别差异。


之前的研究发现,从认知正常到痴呆的各类样本中,女性的 AD 神经病理学负担,尤其是神经原纤维 tau 缠结,比男性更重。通过正电子发射断层扫描(PET)技术也观察到,无论是有症状还是无症状的个体,女性体内 tau 缠结的负担更重,积累速度也更快。然而,尽管人们逐渐认识到 AD 病理负担和积累存在性别差异,但对于 AD 背后广泛的生物学机制中的性别差异,以及这些差异如何导致认知障碍和衰退,还知之甚少。


为了深入探究这些问题,来自日内瓦大学神经中心等机构的研究人员,在《Alzheimer's Research & Therapy》期刊上发表了题为 “Sex differences in the association of Alzheimer’s disease biomarkers and cognition in a multicenter memory clinic study” 的论文。他们通过研究发现,女性的 tau 蛋白负荷比男性更高,并且在淀粉样蛋白和 tau 蛋白的关联上,女性也表现得更强。而在 tau 蛋白负担较高的个体中,男性的神经退行性变和认知障碍比女性更严重。这些发现表明,性别差异可能通过与淀粉样蛋白的上游相互作用影响 tau 蛋白的沉积,进而对神经退行性变和认知结果产生不同的下游影响。这一研究成果对于理解 AD 的发病机制和制定更有效的治疗策略具有重要意义。


在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是神经影像学技术,包括 PET 和磁共振成像(MRI)。通过 PET 扫描,他们可以测量大脑中淀粉样蛋白和 tau 蛋白的沉积情况;利用 MRI,则能评估神经退行性变,比如测量海马体体积和皮质厚度。其次是血浆生物标志物检测,研究人员测定了血浆中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的水平,以此作为神经炎症的标志物。最后,研究人员运用了多种统计分析方法,像 Mann-Whitney U 检验、线性回归模型和纵向线性混合效应模型等,来分析数据、探究性别差异以及各种因素之间的关系。


下面我们详细看看研究结果。


临床和人口统计学特征


研究人员总共纳入了 249 名参与者(女性 123 名,男性 126 名),这些参与者来自日内瓦记忆诊所和洛桑记忆中心,认知状态涵盖认知未受损(CU)、轻度认知障碍(MCI)和痴呆。结果显示,女性和男性在临床和人口统计学特征方面,如年龄、受教育程度、种族、临床分期、简易精神状态检查表(MMSE)评分、APOE 基因型和淀粉样蛋白阳性率等,都没有显著差异。在神经退行性变和白质变化方面,通过 MRI 测量的海马体体积、皮质厚度、tau-PET 早期低灌注,以及用年龄相关性白质变化量表(ARWMC)和总病变体积(TLV)衡量的白质变化,男女之间也相似。不过,有一个有趣的发现:女性在所有考虑区域的 tau SUVR 都比男性高,血浆 GFAP 水平也显著高于男性,但当控制其他生物标志物后,GFAP 水平的性别差异就不明显了。


性别对 AD 生物标志物关联的调节作用


研究人员发现,淀粉样蛋白 Centiloid 与 meta-ROI 中的 tau SUVR 之间存在显著关联,而且这种关联在女性中更强。在 tau SUVR 与神经退行性变的关系上,虽然用 AD 皮质厚度和早期灌注衡量时都有显著关联,但只有在早期灌注上存在性别差异,男性的关联更强。tau SUVR 与 GFAP 也有显著关联,同样是男性的关联更强。而在淀粉样蛋白 Centiloid 与 GFAP 的关系上,整体没有发现性别调节作用,不过单独看时,仅在男性中有显著关联。此外,在非 AD 特异性生物标志物方面,除了海马体体积,白质病变生物标志物与 AD 生物标志物没有显著关联,且不存在性别调节作用。


性别对生物标志物与认知表现和衰退关联的调节作用


在认知表现方面,tau SUVR 对 MMSE 基线有显著影响,并且这种影响在男性中更强。虽然早期 tau、AD 皮质厚度与 MMSE 有显著关联,但不存在性别调节作用。GFAP 与 MMSE 的关系也是如此,单独看时仅在男性中有显著关联。在认知衰退方面,除了海马体体积和白质病变,其他生物标志物都与 MMSE 变化率相关。其中,只有用皮质厚度衡量神经退行性变时,存在性别调节作用,女性的关联更强。纵向线性混合效应模型也证实,在严重皮质变薄的情况下,女性的认知衰退比男性更快。


最后,我们来归纳一下研究结论和讨论部分。这项研究首次全面评估了性别对 AD 相关病理改变、生物标志物与认知关系的影响。尽管男女在临床特征上相似,但女性的 tau 负荷更高,在高淀粉样蛋白病理情况下,tau 负担的性别差异更明显。而在高 tau 负担的个体中,男性的神经退行性变更严重,认知表现更差。虽然在认知轨迹上本身没有性别差异,但当出现严重皮质变薄时,女性的认知衰退更快。这表明女性可能具有更强的储备能力,在疾病早期能更好地应对神经退行性变和认知障碍,但一旦超过某个阈值,认知衰退速度就会超过男性。


不过,该研究也存在一些局限性。比如无法区分性别构建和生物学性别,社会因素可能会影响神经退行性疾病的进展和结果;使用 MMSE 作为认知衰退的测量方法存在天花板效应;随访期相对较短;研究结果的普遍性受限,样本主要来自记忆诊所的白种人,社区居民和其他种族代表性不足。


尽管存在这些不足,这项研究仍然具有重要意义。它进一步揭示了 AD 发病机制中性别差异的重要性,为未来更精准、更有效的 AD 治疗策略提供了关键依据。性别差异在生物标志物、临床进展等多方面都有所体现,这提示我们,在研究和治疗 AD 时,必须充分考虑性别因素,这样才能推动该领域的发展,为更多患者带来希望。


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