《Biopsychosocial Science and Medicine》:Ecologically Assessed Sleep Duration and Pulse Wave Velocity in Young Adult African Americans
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本研究通过7T高分辨率磁共振成像发现,社区水平的社会经济劣势(通过区域剥夺指数评估)与中老年健康人群的白质高信号(WMH)负荷显著相关,且独立于个体社会经济地位(教育年限)、血压、心血管代谢风险及炎症水平。该发现揭示了居住环境作为脑健康社会决定因素的重要性,为早期干预提供了新靶点。
引言
居住环境作为健康的社会决定因素,日益受到学界关注。已有证据表明,生活在社会经济劣势社区(如贫困、失业率高、住房质量差)可能独立于个体社会经济地位(SES),增加心脑血管疾病、神经认知衰退及痴呆风险。社区水平劣势还与加速脑老化相关神经影像标记物有关,包括大脑皮层及内侧颞叶体积减少、皮质表面积及厚度变薄、白质完整性降低等。白质高信号(WMH)是磁共振T2加权像上呈现的高信号区域,通常在中老年期出现,随年龄增长患病率逐年上升,80岁以上人群普遍存在。WMH被认为是亚临床脑小血管病(SVD)导致的脑实质损伤标志,其病理生理机制复杂,可能涉及髓鞘丢失、星形胶质细胞增生、轴突损伤及血管周围间隙扩大等。WMH负荷个体差异显著,是衰老相关脑病理的早期生物标志物,可预测认知衰退、血管性痴呆、阿尔茨海默病及卒中风险。然而,关于社区水平劣势与WMH负荷独立关联的研究尚少,且潜在机制不明。本研究基于美国宾夕法尼亚州西南部388名40-72岁健康中老年志愿者,利用7T高分辨率磁共振成像,探讨区域剥夺指数(ADI)——一个综合评估社区教育、就业、住房质量及贫困水平的指标——与WMH负荷的关系,并检验血压、心血管代谢风险(CMR)及系统性炎症是否介导该关联。
方法
参与者
数据来自成人健康与行为(AHAB)项目第二波次中接受磁共振成像检查的388名参与者。AHAB项目旨在研究生物衰老及心血管代谢风险的社会人口学、行为学、生物学及神经相关性。参与者初始招募时(2001-2005年及2008-2011年)年龄30-54岁,均为非西班牙裔,无重大心血管、神经、精神疾病史。本研究分析样本平均年龄58.4岁(标准差7.4),53.4%为女性,87.9%为非西班牙裔白人,平均受教育年限17.2年。所有参与者否认痴呆诊断,蒙特利尔认知评估(MoCA)平均分27.1/30,属正常范围。与未接受磁共振检查者相比,分析样本更年轻、受教育程度更高、认知功能更好、心血管代谢风险更低,且居住社区剥夺程度较低。
测量指标
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区域剥夺指数(ADI):基于参与者住址,通过Neighborhood Atlas(版本4.0.1)计算2022年美国社区调查数据得出的全国百分位排名(1代表全美最低社区劣势水平,100代表最高)。
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白质高信号(WMH)体积:使用西门子7T MAGNETOM系统采集T2加权液体衰减反转恢复(FLAIR)图像,通过深度学习模型自动分割WMH,并经颅内体积(ICV)标准化后取对数转换值分析。
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血压:计算平均动脉压(MAP)=(收缩压-舒张压)/3 + 舒张压。
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心血管代谢风险(CMR):综合体重指数、腰围、收缩压、舒张压、高密度脂蛋白(反向计分)、甘油三酯、血糖及胰岛素的标准分均值。
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炎症指数:血清白细胞介素-6(IL-6)与C反应蛋白(CRP)标准分均值。
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协变量:年龄、年龄平方、性别、受教育年限、吸烟状态及两次访视间隔时间。
统计分析
采用R软件进行线性回归分析,检验ADI百分位与ICV校正WMH体积的关联,逐步纳入CMR、炎症指数及MAP探讨中介作用,并检验性别交互效应。
结果
描述性分析显示,ADI百分位与ICV校正WMH体积呈正相关(r=0.11, p=0.040)。WMH体积还与年龄、MAP、收缩压、舒张压、血糖、腰围、CMR、炎症指数及IL-6水平显著相关(p<0.05)。ADI百分位与较低受教育年限、较高MAP、舒张压、腰围、体重指数、CMR、胰岛素、IL-6、CRP及炎症指数相关(p<0.05)。
线性回归模型显示,校正年龄平方、性别、受教育年限、吸烟状态及访视间隔后,ADI百分位与WMH体积独立相关(β=0.11, p=0.033)。分别纳入CMR(β=0.11, p=0.036)或炎症指数(β=0.11, p=0.039)后,该关联仍显著,且CMR与炎症指数本身与WMH无独立关联。纳入MAP后,ADI与WMH关联略有减弱(β=0.09, p=0.063),而MAP与WMH独立相关(β=0.14, p=0.004)。中介分析未发现MAP的显著间接效应(间接效应系数=0.0006, 95%置信区间:-0.001至0.013, p=0.072)。性别对ADI-WMH关联无调节作用。
讨论
本研究首次基于7T高分辨率磁共振成像,发现社区水平社会经济劣势与中老年健康人群WMH负荷独立相关,且该关联不受个体SES、血压、心血管代谢风险及炎症水平完全解释。居住在最高劣势社区(ADI百分位≥99)者WMH负荷相当于脑老化加速约8年,提示社区环境可能通过尚未明确的机制(如环境污染、心理压力、资源匮乏等)直接促进白质损伤。与既往研究相比,本研究优势在于采用更全面的社区劣势指标、更敏感的WMH量化方法及更早的生命阶段评估。局限性包括横断面设计无法推断因果、样本以白人及高受教育程度者为主、缺乏居住历史数据等。未来需纵向追踪不同种族/族裔人群,结合多组学数据揭示环境暴露影响脑老化的具体通路,为公共政策干预提供依据。
结论
社区水平社会经济劣势是WMH负荷的独立风险因素,可能加速脑老化并增加神经退行性疾病风险。优化居住环境、控制血压及靶向社区特定暴露因素或有助于延缓白质病变进程,促进终身脑健康。