《Frontiers in Aging Neuroscience》:Follicle-stimulating hormone linked to cognitive decline and amyloid burden in postmenopausal women
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本文首次在涵盖认知正常老化至阿尔茨海默病(AD)痴呆谱系的绝经后女性中,系统探讨了血清促卵泡激素(FSH)与雌二醇(E2)水平同认知功能及脑淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积(通过淀粉样蛋白正电子发射断层扫描量化)的差异性关联。研究揭示,较高的FSH水平(而非较低的E2)与较差的认知表现和更严重的脑Aβ沉积显著相关,提示FSH可能是老年女性Aβ沉积和认知衰退的关键风险因素,为AD的激素干预提供了新靶点。
引言
阿尔茨海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,其特征是认知功能障碍和日常生活活动能力受损。女性患AD的风险显著高于男性,估计风险是男性的两到三倍。绝经期的激素变化被认为是潜在因素。绝经过渡期以雌二醇(E2)水平下降和促卵泡激素(FSH)水平升高为特征。传统观点认为,绝经后卵巢雌激素合成急剧下降,血清E2降低是女性AD易感性的主要内分泌联系。然而,新出现的证据表明,升高的FSH——而非低E2——可能与炎症、脂质和血管途径协同作用,促进脑Aβ沉积和神经变性。临床前研究表明,FSH直接作用于海马和皮层神经元,加速Aβ和tau蛋白沉积,导致认知能力下降。但关于激素变化与AD病理之间关系的人类研究结果存在矛盾,部分原因可能是既往研究未使用基于生物标志物的AD诊断方法。
材料与方法
本研究共纳入884名60岁及以上的绝经后女性参与者,来自天主教老龄化脑成像(CABI)数据库。参与者根据认知功能分为三组:认知正常(CN)、轻度认知障碍(MCI)和AD痴呆。所有参与者均完成了韩国版阿尔茨海默病注册联盟(CERAD-K)神经心理学测试组合。排除标准包括可能引起认知障碍的全身性疾病、严重听力或视力障碍、其他神经系统疾病、显著脑血管疾病、影响认知功能的药物使用史、MRI禁忌症以及接受过激素替代疗法。
脑Aβ沉积通过18F-氟比他莫(18F-FMM)淀粉样蛋白正电子发射断层扫描(A-PET)进行视觉分析和定量评估。使用SCALE PET软件基于Desikan–Killiany图谱计算六个皮质感兴趣区域(额叶、外侧颞叶、顶叶、前扣带皮层、后扣带皮层/楔前叶和纹状体)的标准化摄取值比(SUVR),以脑桥为参考区域。全球SUVR为这些区域SUVR的平均值。使用放射免疫分析法测定单次血清样本中的FSH和E2水平。对于低于检测限(4.0 pg/mL)的E2值,主要分析中赋值3.90 pg/mL,并进行敏感性分析。同时进行载脂蛋白E(APOE)基因分型。
统计分析方法包括方差分析(ANOVA)、协方差分析(ANCOVA)、卡方检验、Pearson相关、偏相关、逻辑回归、线性回归以及以全球平均SUVR值为中介变量的中介分析,均调整了年龄和APOE ε4携带状态等协变量。
结果
基线人口统计学和临床数据
884名参与者的年龄、教育程度和APOE ε4频率在各组间存在显著差异。CN组更年轻、受教育程度更高。CERAD-K总分在CN组最高,MCI组次之,AD痴呆组最低。
FSH、E2与AD临床分期
血清FSH水平存在显著的组间差异。AD痴呆组FSH水平最高,其次为MCI组,CN组最低。这种差异在调整年龄后仍然显著。相反,血清E2水平在三组间无显著差异,调整年龄后亦然。
FSH或E2与神经心理学测量的关联
在调整年龄后,FSH水平与CERAD-K总分及其执行功能、语言功能、MMSE、视觉空间功能和记忆等子领域得分均呈负相关。而E2水平与CERAD-K总分或任何神经心理学子领域均无显著关联。
FSH或E2与脑Aβ沉积的关联
在367名完成A-PET的参与者中,Aβ阳性组(Aβ+)的FSH水平显著高于Aβ阴性组(Aβ-),但两组E2水平无差异。FSH水平与全球SUVR以及额叶、顶叶、后扣带皮层/楔前叶、外侧颞叶和前扣带皮层的区域SUVR均呈正相关。E2水平与全球或任何区域SUVR均无显著关联。在CN和MCI亚组分析中,也观察到Aβ+组FSH水平高于Aβ-组,且FSH与全球SUVR正相关,而E2无此关联。
FSH、年龄、脑Aβ沉积和神经心理学测量之间的关联
中介分析显示,FSH水平对CERAD-K总分的直接影响不显著,但其通过全球平均SUVR值(即脑Aβ负担)对认知分数的间接影响(中介效应)显著。逻辑回归分析确定APOE ε4和FSH水平是脑Aβ阳性的显著影响因素,而E2和年龄不是。线性回归分析同样显示APOE ε4和FSH是全球平均SUVR值的显著预测因子。FSH与Aβ阳性之间的关联不受APOE基因型或年龄的显著调节,且在APOE ε4携带者和非携带者中均一致。
敏感性分析
使用检测限一半的值(2.0 pg/mL)替换低于检测限的E2值,或排除这些参与者后,敏感性分析结果与主要发现一致,即E2水平在不同AD临床分期或Aβ沉积状态间无显著差异,而FSH的关联仍然显著。
讨论
本研究首次在从认知正常老化到AD痴呆的绝经后女性中,探讨了FSH、E2、AD临床分期和脑Aβ沉积严重程度之间的关联。结果表明,AD病理与FSH水平相关,而与E2水平无关。FSH水平升高与较差的认知表现和更严重的全局及区域性脑Aβ沉积相关,且FSH对认知功能的影响是通过脑Aβ负担介导的。FSH和APOE ε4是脑Aβ沉积的独立风险因素。
这些发现支持了新兴观点,即绝经后女性AD风险增加可能与FSH升高密切相关,而非传统认为的E2缺乏。FSH可能通过直接作用于神经元上的FSH受体、影响脑能量代谢、或与血管功能障碍相互作用等机制促进AD病理。本研究缺乏绝经年龄数据、tau病理生物标志物、详细血管风险因素信息,且为横断面设计,是其主要局限性。
结论
高FSH水平(而非低E2水平)与老年女性脑Aβ负担增加和认知能力下降相关。FSH可能是脑Aβ沉积和认知衰退的关键风险因素,提示针对FSH的干预措施可能为预防或延缓AD发病提供新的途径。未来需要纵向和干预性研究来验证这些发现并阐明其潜在机制。