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控糖护脑再添实锤!3.7 万人研究锁定脑老化核心代谢推手,葡萄糖加速衰老获遗传学因果证据

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来源:生物谷原创 2026-07-08 12:49

研究人员核心贡献在于利用大规模人群数据和严谨的因果推断手段,将血糖从众多代谢物中明确“指认”为大脑加速老化的潜在推手之一。

人脑随年龄增长而发生结构性变化,已是常识,通常而言,大脑在三十至四十岁后便逐渐出现体积缩小、沟回增宽等生理性改变,但不同个体之间,大脑老化的速率存在显著差异。部分人群的脑影像学年龄远高于其实际年龄,这种“超龄”状态与认知功能下降、记忆减退乃至多种神经精神疾病和神经退行性疾病的风险增加密切相关。随着全球人口老龄化进程加快,痴呆症患者数量预计在2050年突破1.5亿,而抑郁症和焦虑症等常见精神障碍的终身患病率已超过20%。面对如此沉重的脑健康危机,寻找可干预的代谢因素,成为延缓大脑衰老的关键突破口。

近日,一篇发表在国际杂志Molecular Psychiatry上题为“Metabolomic signatures of brain aging: A multimodal and genetic study”的研究报告中,来自吉林大学和中国医科大学的研究人员利用英国生物银行的大样本数据,整合多模态神经影像、血浆代谢组学及基因组学信息,系统筛选与大脑老化速率相关的代谢标志物,并评估其因果关系。

研究人员首先从4333名健康受试者的脑部磁共振影像中提取了1079个影像衍生表型,涵盖各脑区体积、皮层厚度、白质完整性等结构特征。基于这些高维特征,他们训练了多种机器学习模型用于预测受试者的生理年龄,其中采用最小绝对收缩和选择算子回归的模型表现最佳,预测误差仅为3.26年,解释率高达68%。

借助这一精准预测模型,研究人员进一步估算了37458名参与者的脑年龄,并将其与实际年龄相减,得到“脑年龄差距”。该指标正值代表大脑老化速度快于同龄人,负值则代表老化较慢。随后,他们在21780名个体中进行血浆代谢物关联分析,经严格统计校正后,发现有9种代谢物与脑年龄差距显著相关,而葡萄糖的关联强度高居榜首。血液中葡萄糖水平越高,脑年龄差距值越大,即大脑在影像学上显得越“老”。

为了确认这一关联是否具有因果关系,研究人员开展了全基因组关联研究,鉴定出392个与脑年龄差距相关的单核苷酸多态性位点,并进一步采用两样本孟德尔随机化方法进行分析。该方法利用遗传变异作为工具变量,能有效排除环境因素和反向因果的干扰。分析结果支持血糖升高对大脑老化加速具有潜在因果效应,而非简单的伴随关系。

临床层面的数据更加直观。研究显示,空腹血糖水平偏高与七类脑部疾病的发生风险呈正相关,包括全因痴呆、阿尔茨海默病血管性痴呆、帕金森病、脑卒中、抑郁症和焦虑症。同时,高血糖与认知表现、运动功能和心理健康状况呈显著负相关。影像学定量分析进一步发现,较高的血糖浓度与80个大脑皮层层区、皮层下核团及小脑亚区的体积缩减有关,意味着血糖升高可能对全脑结构产生广泛而一致的影响。

这项研究的核心贡献,在于用大样本人群数据与严谨的因果推断设计,把葡萄糖从众多代谢物中明确为脑老化的关键可调控靶点。过往关于血糖与脑健康的研究大多停留在观察性层面,难以剥离混杂因素的干扰,而本研究借助孟德尔随机化的遗传学设计,为 “高血糖加速脑老化” 的结论提供了更强的证据支撑,也让血糖与脑健康的关联从 “相关性” 向 “因果性” 迈出了重要一步!

对于公共卫生与日常健康管理而言,这一发现的现实意义十分明确:血糖管理的价值远不止于预防糖尿病与心血管疾病,它还在悄无声息地影响着大脑的衰老速度。作为一条可调控的代谢通路,葡萄糖代谢为全生命周期的脑健康干预提供了具体抓手——通过饮食、运动等方式长期维持稳定的血糖水平,或许就是延缓大脑衰老、降低老年期神经与精神疾病风险的低成本、可落地的手段。

当然,大脑衰老是遗传、环境、生活方式共同作用的复杂过程,血糖只是其中一条关键通路,这项研究也为后续脑老化高危人群筛查、个体化脑健康方案制定提供了坚实的科学依据。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Li, Z., Miao, Y., Zhang, X. et al. Metabolomic signatures of brain aging: A multimodal and genetic study. Mol Psychiatry (2026). doi:10.1038/s41380-026-03703-3

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