与超重相关的大脑结构协方差网络变化及其对主观认知衰退过程中认知功能的潜在影响

《Behavioural Brain Research》:Overweight-related alterations in brain structural covariance networks and their potential impact on cognitive function in subjective cognitive decline

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Behavioural Brain Research 2.3

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  主观认知衰退(SCD)患者的体重过重状态与其基底神经节-丘脑网络灰质体积减少及多项认知功能下降相关。通过结构MRI分析96例SCD过重组与匹配正常体重组的GMV,发现过重组在该网络GMV显著降低(P=0.010),且与心理运动速度、注意力及执行功能评分呈负相关(P<0.05)。提示体重管理可能通过改善脑结构减缓神经退行性疾病风险。

  
苏彩媛|沈容允|郑贤硕|朱允智|金艺珍|李贤智|崔艺珍|尹秀贞|金世珠|柳仁均
韩国首尔梨花女子大学梨花脑研究所

摘要

超重越来越被认为会引发大脑变化,这些变化既影响正常的衰老过程,也影响病理性的衰老过程。然而,超重对主观认知衰退(SCD)的影响仍不明确。我们研究了超重个体的结构协方差网络(SCNs)中的灰质体积(GMV)及其与认知表现之间的关联,并根据体重状况进行了分层分析。96名超重的SCD患者和96名体重正常的SCD患者接受了结构性磁共振成像(MRI)和认知评估。通过独立成分分析确定了SCNs,从中提取了GMV数据。认知功能在三个领域进行了评估:心理运动速度、注意力和执行功能。研究了不同组之间的GMV和认知表现差异,以及超重组内部的关联。与正常体重组相比,超重组的基底节-丘脑网络的GMV显著降低(Bonferroni校正后的P值<0.010)。超重组的心理运动速度也显著较低(P值=0.035)。值得注意的是,基底节-丘脑网络的GMV降低与所有三个认知领域的表现较差有关:心理运动速度(r=0.278,P=0.006)、注意力(r=0.234,P=0.023)和执行功能(r=0.232,P=0.023)。这些发现表明,超重可能会导致大脑结构改变,从而损害认知功能,这突显了积极管理体重在降低阿尔茨海默病等神经退行性疾病风险方面的潜在价值。

引言

主观认知衰退(SCD)是指尽管标准化神经心理学评估结果正常,但个体仍自我感知到认知能力下降的情况[1]。SCD患者发展为轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病(AD)的风险较高,因此SCD被认为是神经退行性疾病的潜在临床前阶段[2]。鉴于SCD带来的较高风险,识别可改变的认知衰退因素对于早期干预和预防策略至关重要。
在各种风险因素中,超重和肥胖一直与SCD患者的认知衰退加速及对神经退行性疾病的易感性增加有关[3]。例如,中年肥胖使认知障碍或痴呆的风险比正常体重者高出约1.5到2倍[4]。这些发现强调了超重状态在SCD患者中的临床重要性,其影响不仅限于一般健康问题,还包括可能加剧神经退行性过程。
在健康成人中的神经影像学研究表明,肥胖与大脑变化及认知衰退有关。例如,与正常体重者相比,肥胖成人的多个皮层和皮下区域灰质体积(GMV)减少[6]、[7]、[8]、[9]。此外,这些结构异常与认知表现缺陷相关[10]、[11]。在阿尔茨海默病(AD)或轻度认知障碍(MCI)患者中也发现了类似的现象,较高的体质指数(BMI)与大脑萎缩增加相关[5]、[12]、[13]。然而,超重和肥胖对SCD患者大脑结构和认知功能的具体影响尚未得到充分研究。
为填补这一空白,本研究旨在探讨超重状态对SCD患者大脑结构改变和认知功能障碍的影响。首先,我们使用结构性磁共振成像(MRI)数据识别结构协方差网络(SCNs),这些网络反映了大规模的协调形态模式[14],并比较了超重组和正常体重组的GMV差异。其次,我们评估了三个关键领域的认知表现:心理运动速度、注意力和执行功能,这些领域在SCD和肥胖中都起着重要作用[15]、[16]。为了评估体重的潜在剂量依赖效应,我们研究了每组中BMI与SCNs内GMV变化之间的关联。最后,我们探讨了SCNs中的GMV变化是否与SCD患者的认知表现相关。

参与者

本研究共纳入192名40至80岁的SCD患者。SCD的诊断标准是主观记忆投诉问卷(SMCQ)得分≥1,该问卷包含14个项目,用于评估感知到的记忆衰退。排除标准包括:(1)存在除SCD以外的重大医学、精神或神经系统疾病;(2)不适合进行脑部MRI检查的情况,如体内有金属植入物或严重幽闭恐惧症;(3)简易精神状态检查得分低于25分。

参与者特征

研究参与者的 demographic 和临床特征见表1。超重组和正常体重组在年龄、性别分布和教育水平方面没有显著差异。正常体重组的平均年龄为58.7 ± 8.3岁,超重组的平均年龄为58.8 ± 8.2岁(t = 0.06,P = 0.955)。两组中女性参与者的比例相同(88.5%)。正如预期的那样,超重组的BMI显著较高。

讨论

本研究表明,在患有SCD的中老年人群中,超重组的基底节-丘脑网络GMV降低,心理运动速度也较低。此外,BMI的组间交互作用表明,只有在超重组中,较高的BMI与该网络中的GMV降低相关。此外,基底节-丘脑网络的GMV降低还与其他认知指标显著相关。

伦理考虑

该研究方案已获得梨花女子大学机构审查委员会的批准。

未引用的参考文献

[45]

作者贡献声明

郑贤硕:撰写、审稿与编辑、数据分析。朱允智:撰写、审稿与编辑、研究设计、数据管理。金艺珍:撰写、审稿与编辑、研究设计、数据管理。柳仁均:撰写、审稿与编辑、监督、资源获取、概念构思。苏彩媛:撰写、审稿与编辑、初稿撰写、研究设计、数据分析。沈容允:撰写、审稿与编辑、初稿撰写

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了韩国国家研究基金会(NRF-2020R1A6A1A03043528、RS-2024-00440371和RS-2024-00345975)以及韩国食品研究院的主要研究计划(E0232201)的支持。
利益冲突
作者声明在研究、作者身份和/或文章发表方面不存在潜在的利益冲突。
参与同意
所有参与者均签署了书面知情同意书。
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