Nat Commun：降低生物能量年龄有望预防或延缓阿尔茨海默病发作

威尔康奈尔医学院的一项新研究表明，人类的“生物能量年龄（bioenergetic age）”——人体细胞产生能量有多年轻——可能是他们是否有患阿尔茨海默病（Alzheimer's disease）风险的关键指标。相关研究结果发表在Nature Communications杂志上。

这项研究表明，健康的生活可以让一些人的生物能量时钟倒转，帮助他们像一种名为仑卡奈单抗（lecanemab）的新药物一样有效地抵御阿尔茨海默病。这些新的发现使我们离解决一个长期存在的难题又近了一步。阿尔茨海默病的早期预警信号之一是脑细胞开始失去有效产生和使用能量的能力，比如代谢葡萄糖。但有些人多年来没有出现疾病症状。

论文通讯作者、威尔康奈尔医学院计算生物医学研究所生理学、生物物理学与计算基因组学副教授Jan Krumsiek博士说，“这具有重大的意义，因为这意味着一些人可以降低他们的风险，而不会受到目前治疗的不确定副作用的影响。”

能量通路异常和症状性疾病发作之间的这种延迟表明，有一种“生物能量能力”为这些人提供了缓冲。即使在问题开始时，他们的身体和大脑也能更好地保持能量水平。Krumsiek博士说，“在这些情况下，当我们观察人们的认知时，他们可能会异常健康。他们可以活到老年，而不会出现通常会出现的那种衰退。”

但是，研究人员能否识别出具有这种有益的更高生物能量容量的人，并帮助那些没有这种能力的人？

一种预测阿尔茨海默病风险的新工具

Krumsiek博士和他的同事们转向了一组称为酰基肉碱（acylcarnitine）的分子，这些分子与认知能力下降以及分解或代谢脂肪和蛋白以获取能量有关。为了测试血液中酰基肉碱水平高是否可以预测谁有患阿尔茨海默病的风险，研究人员使用了一项名为阿尔茨海默病神经影像学倡议（Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative）的大规模研究的数据。

Krumsiek博士说，“这很有趣。根据特定的酰基肉碱水平将研究参与者分为几组，突出了患有更严重阿尔茨海默病的人和症状较少的人。”

这促使研究人员基于酰基肉碱定义了一个生物能量时钟——与实际年龄相比，一个人的代谢作用有多大。较高的生物能量年龄与较高的酰基肉碱水平、阿尔茨海默病病理恶化、认知能力下降和脑萎缩有关。

个体生物能量容量反映大脑中受损能量代谢的概念

研究人员还使用一种名为简易精神状态检查（mini-mental state examination）的常见测试来定量确定认知能力下降，该测试的得分低于24分（总分为30分）表示存在障碍。他们发现，最初酰基肉碱水平较低的人的认知下降得更慢，每年比酰基肉碱水平较高的人少损失约0.5分。其益处与阿尔茨海默病药物仑卡奈单抗相当。

Krumsiek 博士解释说，在某种程度上，一个人的生物能量时钟以他们的遗传决定的速度前进，但拥有健康的生活方式——例如，吃植物性饮食和锻炼——可以帮助保持酰基肉碱水平较低，这意味着生物能量年龄较小。

他们继续确定了一个参与者亚组，约占阿尔茨海默病神经影像学倡议参与人群的30%，他们的生物能量年龄较大，但遗传背景良好。这些人可能会从早期的生活方式干预中受益更多，这些干预旨在降低他们的生物能量年龄，并可能延缓或预防阿尔茨海默病的发作。

下一步行动

展望未来，Krumsiek博士希望深入了解对降低生物能量年龄最有效的生活方式干预措施。例如，吃低碳水化合物饮食可能有助于维持代谢健康，但碳水化合物的摄入量必须低到什么程度才能让人看到好处呢？

这项研究还指出了一种廉价、快速的测试方法，可以确定一个人的酰基肉碱水平。Krumsiek博士说，“幸运的是，这些血液测试最初是为了识别新生儿的代谢和线粒体疾病而开发的，也可以帮助评估一个人的生物能量年龄。如果我们能为老年人重新利用这项技术，这可能会提供一种更早开始个性化治疗的方法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Matthias Arnold et al, Individual bioenergetic capacity as a potential source of resilience to Alzheimer's disease, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57032-0.