《Brain Communications》:Linking obesity with white matter microstructure highlights the importance of brainstem tracts and sex differences
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本研究针对肥胖与白质扩散磁共振成像表型关联机制不明确的问题,通过分析英国生物银行40,040名参与者的扩散张量成像数据,揭示了肥胖表型与脑白质微结构的显著关联,尤其发现脑干通路受影响最显著,且性别差异比年龄差异更为突出。该研究为肥胖相关脑疾病的个性化治疗策略提供了重要依据。
随着全球肥胖患病率的持续上升,肥胖不仅被视为代谢性疾病的主要风险因素,更被证实与多种脑部疾病存在密切关联。近年来,神经影像学研究发现肥胖可能与大脑白质微结构改变有关,但具体关联模式、关键影响通路以及性别年龄的调节作用仍缺乏系统阐释。特别是在大规模人群研究中,关于不同肥胖表型(如体重指数BMI≥30和各类身体测量学指标)与多维度扩散磁共振成像指标的关系尚未明确,这限制了我们从脑体连接视角制定精准干预策略的能力。
为解决上述问题,一项发表于《Brain Communications》的研究通过利用英国生物银行的大规模影像遗传学数据,深入探索了肥胖及身体测量学指标与白质微结构之间的关联特征。研究团队采用横断面分析设计,纳入40,040名44-83岁参与者(其中52.2%为女性),运用多元线性回归模型系统评估了肥胖状态及多种身体测量指标与区域白质扩散张量成像指标的关系,包括分数各向异性(fractional anisotropy, FA)、轴向扩散系数(axial diffusivity, AD)、径向扩散系数(radial diffusivity, RD)和平均扩散系数(mean diffusivity, MD),同时检验了年龄与性别的交互效应。
关键技术方法包括:基于英国生物银行队列的大样本扩散磁共振影像数据采集与处理;使用扩散张量成像技术量化白质微结构完整性;通过多元线性回归控制多种混杂因素;采用部分相关系数评估效应大小。
研究结果
肥胖表型与白质扩散指标存在显著关联
分析显示,各类肥胖表型(包括BMI≥30及多种身体测量学指标)与白质DTI指标之间存在显著但效应量较小的关联(部分相关系数|r|介于0.02–0.20)。这表明肥胖对白质微结构的影响虽然具有统计学意义,但其绝对影响程度相对有限,提示可能需要考虑其他生理或环境因素的共同作用。
脑干通路表现出最强关联
在所有感兴趣脑区中,脑干白质通路显示出最大的效应量,表明脑干区域可能对肥胖相关的代谢变化特别敏感。这一发现将肥胖与脑干功能联系起来,为理解肥胖如何影响自主神经调节和能量平衡中枢提供了新视角。
性别差异比年龄差异更为显著
研究观察到性别与肥胖表型对DTI指标的交互作用远超过年龄与肥胖的交互作用。这表明男性和女性在肥胖对白质微结构影响方面存在本质差异,可能源于激素、遗传或社会心理因素的不同作用机制。
研究结论与意义
本研究通过大规模人群影像数据分析,确立了肥胖及身体测量学指标与白质微结构之间的显著关联,特别强调了脑干通路在此关联中的核心地位。发现性别特异性影响较年龄影响更为突出,提示未来针对肥胖相关脑健康问题的干预策略需充分考虑性别差异。这些结果不仅深化了对肥胖与脑健康共病机制的理解,也为开发个性化脑疾病防治方案提供了重要依据。然而,由于本研究属横断面设计,无法推断因果关系,作者建议未来通过纵向追踪和干预研究进一步明确这些关联的动态变化机制。