综述:血管性认知障碍与痴呆的分子通路:聚焦突触可塑性与表观遗传修饰

《Frontiers in Aging Neuroscience》:Molecular pathways in vascular cognitive impairment and dementia: focus on synaptic plasticity and epigenetic modifications

【字体: 时间:2026年01月23日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

编辑推荐:

  这篇综述系统梳理了慢性脑低灌注(CCH)如何通过“血管-突触-表观”三重打击驱动血管性认知障碍(VCI),并指出靶向突触可塑性(LTP/LTD)与DNA甲基化(DNMT/TET)的联合干预或成下一突破口。

  
背景
血管性认知障碍(VCI)是仅次于阿尔茨海默病(AD)的第二大痴呆元凶,65岁以上人群尤为高发。其核心启动事件是脑血流(CBF)下降引发的慢性脑低灌注(CCH),随后像多米诺骨牌一样触发微血管损伤、白质病变、神经炎症、氧化应激,最终出现突触丢失与认知滑坡。
慢性脑低灌注的“血管-神经”连环劫
CCH像持续缓慢的“脑干旱”:小血管壁增厚、管腔狭窄→白质高信号→少突胶质前体细胞(OPC)分化受阻→髓鞘修复失败;与此同时,星形胶质细胞与小胶质细胞被激活,IL-1β、TNF-α等炎症因子泛滥,活性氧(ROS)爆表,神经元能量危机加剧。
突触可塑性:记忆编码的“琴弦”被拉断
海马CA3-CA1环路是记忆形成的“黄金通道”。CCH下调NMDA受体NR2B亚基,阻断Ca内流→CaMKⅡ磷酸化不足→AMPA受体膜插入减少,长时程增强(LTP)被“静音”;相反,长时程抑制(LTD)过度增强,突触强度“一边倒”地削弱。SYN、PSD-95等骨架蛋白表达下降,树突棘密度锐减,神经网络“断弦失声”。脑源性神经营养因子(BDNF)-TrkB-ERK/Akt信号轴被抑制,就像给“记忆之花”断水断肥。
表观遗传:DNA甲基化的“沉默封印”
全脑甲基化谱显示,VCI患者82%差异位点呈高甲基化,像给基因贴上了“封条”。DENND4A高甲基化→RabGEF不足→突触囊泡循环受阻;MTCH2高甲基化→线粒体“能量工厂”停电;DPRX高甲基化→神经发生“断档”。DNMT1、DNMT3a甲基转移酶“过度加班”,而TET2去甲基酶“消极怠工”,5mC/5hmC比值失衡,基因表达“只关不开”。
影像-分子“双镜”互证
脑电图(EEG)捕捉到θ、δ慢波“喧宾夺主”,α、β快波“沉默寡言”,提示突触同步化崩溃;功能磁共振(fMRI)显示海马-前额叶功能连接“掉线”,BOLD信号振幅缩水。把甲基化谱与影像表型“拼图”发现:高甲基化位点越多,默认模式网络(DMN)连接度越低,认知评分越差。
治疗前沿:多靶点“围猎”
  1. 支链氨基酸(BCAA)“补燃料”:恢复谷氨酸-谷氨酰胺循环,重建突触传递。
  2. 白藜芦醇“抗氧化+激活SIRT1”:抑制海马凋亡,重启LTP。
  3. 红景天苷“小胶质细胞换挡”:把M1促炎表型扭回M2抗炎表型,IL-10↑、TNF-α↓。
  4. 高压氧(HBOT)“微RNA开关”:上调miR-137-3p→抑制TRAF3→TAK1/NF-κB熄火,神经炎症降温。
  5. 贝前列素钠“促OPC成熟”:加速髓鞘修复,白质 lesion“填坑”。
挑战与展望
目前人脑样本仍局限于单一布罗德曼7区,区域异质性被忽视;因果关系难辨——是甲基化驱动病变,还是病变反作用于甲基化?未来需单细胞测序+空间转录组绘制“血管-细胞-突触”三维表观地图,并开展纵向队列,把DNA甲基化时钟转化为VCI预警秒表。
结语
VCI是一场血管、神经元与表观遗传三重奏的“失控协奏曲”。当慢性脑低灌注按下播放键,突触可塑性琴弦断裂,DNA甲基化封印悄然落下。唯有同时调音(修复突触)与解锁(重塑表观),方能让认知的旋律重新响起。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号