脂肪因子:連接肥胖與癡呆(柳葉刀綜述)
通過(guò)身體質(zhì)量指數(shù)或中央肥胖 (
腰圍 )
測(cè)得的超重與肥胖,和腦萎縮、腦白質(zhì)改變、血腦屏障完整性破壞相關(guān),并且能夠增加晚發(fā)型癡呆與阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)。這種相關(guān)性促使我們提出“為何身體質(zhì)量指數(shù)與腦健康及癡呆風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)”的疑問(wèn)。因?yàn)樵谌祟愑^察性試驗(yàn)與臨床研究中顯示脂肪因子與癡呆具有相關(guān)性,所以近期柳葉刀雜志發(fā)表最新綜述,詳細(xì)探討了脂肪因子,在這種相關(guān)性中扮演的角色。具體內(nèi)容如下:
摘要
自 2003
年起,首篇報(bào)道“在女性中,阿爾茲海默病風(fēng)險(xiǎn)與更高 BMI
值相關(guān)”的文章發(fā)布之后,關(guān)注中晚年 BMI
值與癡呆風(fēng)險(xiǎn)的研究逐漸增多。例如,有研究提示,中年 BMI
值增高或中央肥胖的患者,晚年發(fā)生癡呆的風(fēng)險(xiǎn)升高兩倍。依據(jù) BMI、腰圍以及預(yù)測(cè)心血管風(fēng)險(xiǎn)和整體死亡率的腰圍 -
臀圍比率(WHR)確定的超重與肥胖患者,脂肪因子水平與癡呆或阿爾茨海默病間具有相關(guān)性。而中年過(guò)后,BMI
值趨于下降,與沒(méi)有癡呆的患者相比,臨床癡呆患者,BMI
或體重更低。
表一:肥胖測(cè)量方式及界定范圍
身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)
中心(腹部)肥胖
腰臀圍比值(WHR)
常用肥胖診斷指標(biāo),即體重(kg)/身高2(m2);1kg/ m2 =1單位的BMI
以厘米或英寸計(jì)算腰圍
腰圍與臀圍的比值
<18.5 kg/ m2 =低重;
18.5-24.9 kg/ m2 =正常;
25.0-29.9 kg/ m2 = 超重;
≥30 kg/ m2 =肥胖;
≥40 kg/ m2=III級(jí)肥胖;
男性≤102 cm (≤40 inches)=健康;
女性≤88 cm (≤35 inches)=健康
男性<0.90健康;
女性<0.80健康
這種相反的流行病學(xué)研究結(jié)果引起激烈的討論(圖一)。中年肥胖與癡呆風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān),可能由于血管機(jī)制的參與;而晚年 BMI
值與體重的下降,可能反映了神經(jīng)退行性病變過(guò)程以及穩(wěn)態(tài)的破壞。但是 BMI、腰圍、WHR
值通過(guò)什么轉(zhuǎn)化為癡呆風(fēng)險(xiǎn)上的差異?答案之一是白色脂肪組織(WAT)的含量以及分泌能力。
圖一:可能與癡呆相關(guān)的 BMI
軌跡(脂肪因子可能參與:能量平衡、代謝、血栓、高血壓、炎癥等過(guò)程)
圖注:紅線代表 --
癡呆;紫線代表 --
沒(méi)有癡呆。 箭頭從左到右,箭頭 1:脂肪來(lái)源的因子形成大腦; 箭頭 2:肥胖 --
癡呆風(fēng)險(xiǎn)的增加 (炎癥細(xì)胞因子增加風(fēng)險(xiǎn);脂聯(lián)素、降脂素、PAI-1、MCP-1、生長(zhǎng)因子作用不確定),下方:瘦素 --
對(duì)癡呆風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有影響; 箭頭 3:在癡呆發(fā)病前 BMI
值的降低,意味著癡呆風(fēng)險(xiǎn)的增加; 箭頭 4:瘦素具有保護(hù)作用;脂聯(lián)素、炎性細(xì)胞因子、PAI-1、生長(zhǎng)因子作用不確定
WAT
是內(nèi)分泌組織,可以分泌上百種細(xì)胞信號(hào)分子,即脂肪因子。脂肪組織的內(nèi)分泌功能,可能提供了脂肪組織與主要神經(jīng)退行性變以及衰老相關(guān)血管疾病(認(rèn)知障礙、癡呆)間的有關(guān)線索。其它潛在影響脂肪組織與癡呆風(fēng)險(xiǎn)的因素包括:缺乏體育鍛煉、飲食構(gòu)成(營(yíng)養(yǎng)、非營(yíng)養(yǎng))、飲食習(xí)慣、健康與疾病狀態(tài)、遺傳背景,但是對(duì)這些因素的探討超出了本文的范圍。本篇綜述,主要定義并且討論了脂肪因子的潛在作用。
脂肪組織與脂肪因子
WAT
是一種復(fù)雜的組織,由基質(zhì)層與成熟脂肪細(xì)胞層構(gòu)成?;|(zhì)層又由脂肪來(lái)源干細(xì)胞或前脂肪細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管以及神經(jīng)細(xì)胞組成。脂肪來(lái)源性干細(xì)胞可以自我更新,并且能夠分化為脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞甚至神經(jīng)元樣細(xì)胞。而成熟的脂肪細(xì)胞層由完全分化的脂肪細(xì)胞組成。
脂肪因子包括上百種由 WAT
細(xì)胞分泌的多肽類物質(zhì),有時(shí)被稱為脂肪分泌或 adipokinome。相比于皮下 WAT,內(nèi)臟脂肪組織能夠釋放更多的脂肪因子。由于內(nèi)臟脂肪組織與腰圍增加或 WHR
值相關(guān),而非單純確定身體肥胖的方法(例如人體測(cè)量),因此被用于研究作用機(jī)制。相似的,BMI
主要反應(yīng)成人整體脂肪情況,具有相對(duì)良好的相關(guān)性,無(wú)論身體組成隨年齡發(fā)生何種變化。
Adipokine(脂肪因子) 或 adipocytokine(脂肪細(xì)胞因子),主要由 adipose (
脂肪 /adipo-),cell(細(xì)胞 /-cyto-)與 movement(運(yùn)動(dòng) /-kinos)組成。脂肪因子最初意味著由脂肪組織分泌的免疫調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子。但隨著這一詞語(yǔ)的廣泛使用,其含義也得到擴(kuò)展。目前脂肪因子,
可以代表細(xì)胞因子、急性期反應(yīng)物、生長(zhǎng)因子、其它炎性介質(zhì)、脂肪組織分泌的激素(如瘦素)、以及其他化學(xué)信使。
脂肪因子通過(guò)自分泌、旁分泌、內(nèi)分泌等機(jī)制發(fā)揮作用,有的脂肪因子能夠同時(shí)影響外周與中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)程。瘦素、脂聯(lián)素、白細(xì)胞介素 -6(IL-6) 是 3
種廣為人知的與癡呆相關(guān)的脂肪因子。人體除脂肪組織外,中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)內(nèi)脂肪含量最高。在 CNS
中,脂肪并不存儲(chǔ)于脂肪組織中,而是通過(guò)脂肪酸組成髓鞘層,繼而包繞腦與脊髓內(nèi)的軸索。
CNS
來(lái)源的脂肪因子可以由不同腦區(qū)內(nèi)的非脂肪細(xì)胞類型與核團(tuán)生成,例如調(diào)節(jié)飲食行為的下丘腦弓狀核。另一方面,由于癡呆所報(bào)道的神經(jīng)退行性病變與血管病變進(jìn)程,能夠影響多個(gè)腦區(qū)及核團(tuán);因此在神經(jīng)退行性病變與血管病變過(guò)程中,脂肪因子可能被改變,并通過(guò)反饋?zhàn)饔眉觿∩窠?jīng)退行性病變進(jìn)程,盡管尚未被證實(shí)。
由于疾病或潛在功能受損,肥胖與老年個(gè)體的脂肪因子釋放可能失調(diào)。而詞語(yǔ) Inflamm-agin(炎癥導(dǎo)致老化)與 adiposopathy(脂肪病變 ),代表脂肪組織失調(diào)。脂肪病變,主要意味著脂肪細(xì)胞過(guò)度肥大,導(dǎo)致脂肪組織旁分泌與內(nèi)分泌失調(diào),并且與心血管疾病相關(guān)。脂肪組織這種功能與結(jié)構(gòu)的改變,有助于引起衰老相關(guān)的癥狀,包括身體(體重下降、肌肉衰減癥)與功能減弱(日常生活能力受損)。
表二,列舉了目前,人體內(nèi)被廣泛研究的脂肪因子。這些分子可以根據(jù)主要作用分類,如下表所示。然而,每個(gè)脂肪因子可以有多種功能,并且可以有功能的重疊。例如:瘦素、脂聯(lián)素、抵抗素、纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-1),肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)與神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF) 等參與了炎癥、內(nèi)皮功能障礙、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等過(guò)程。
另外,脂肪因子能夠與非脂肪激素相互作用,放大彼此的功能。胰島素能夠直接作用于下丘腦核,而瘦素與胰島素,均是胰島素抵抗的調(diào)節(jié)因子,例如觀察性研究顯示,下丘腦處阿片促黑激素皮質(zhì)素原 (POMC)
神經(jīng)元表達(dá)瘦素與胰島素受體,并且調(diào)節(jié)能量平衡與糖代謝。而 POMC
神經(jīng)元缺少瘦素與胰島素受體的小鼠模型,會(huì)表現(xiàn)出系統(tǒng)性胰島素抵抗。因此,胰島素與瘦素對(duì) POMC
神經(jīng)元的直接作用,可能是維持正常糖代謝所必須的。
表二:可能與 AD
相關(guān)的脂肪因子
能量平衡與代謝
炎癥
血栓與高壓
生長(zhǎng)因子
棕色脂肪
1.Adiponectin/脂聯(lián)素;
2.Adipsin (complement factor D)/降脂素(補(bǔ)體因子D);
3.Dipeptidyl peptidase-4/二肽基酶IV;
4.Leptin/瘦素;
5.Omentin/網(wǎng)膜素;
6.Lipocalin2/脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2;
7.Resistin/抵抗素;
8.Retinol binding protein-4/視黃醇結(jié)合蛋白-4;
9.Vaspin/內(nèi)臟脂肪特異性絲氨酸蛋白酶抑制劑;
10.Visfatin (pre-B-cell enhancing factor)/內(nèi)脂素(前B細(xì)胞增強(qiáng)因子)
1.Interleukin 6/白細(xì)胞介素6(IL-6);
2.IL-10 ;
3.IL-1;
4.IL-8;
5.MCP-1/單核細(xì)胞趨化蛋白1;
6.TNFα/腫瘤壞死因子α
1.Serum amyloid A/血清淀粉樣蛋白A;
2.C-reactive protein/C反應(yīng)蛋白;
3.PAI-1/纖溶酶原激活物抑制劑;
4.Proteins of the renin angiotensin system/腎素-血管緊張素系統(tǒng)蛋白
1.Nerve growth factor/神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF);
2.Hepatocyte growth factor/肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)
1.Fibroblast growth factor 21/成纖維生長(zhǎng)因子21;
2.IL-6;
3.Insulin-like growth factor 1/胰島素樣生長(zhǎng)因子1
接下來(lái),研究者首先探討流行病學(xué)研究中,所報(bào)道的與癡呆相關(guān)的脂肪因子;其次,選擇性闡述了由于自身生物學(xué)功能,而可能與腦病變、癡呆相關(guān)的脂肪因子。盡管,本文提示脂肪因子可能是連接肥胖與癡呆的關(guān)鍵因素,但目前沒(méi)有針對(duì)脂肪因子或其它與認(rèn)知障礙 /
癡呆相關(guān)因素的藥理學(xué)干預(yù)手段。
能量平衡與代謝
(一)瘦素 :
瘦素是一個(gè)分子量為 16kDa
的蛋白類激素,主要由脂肪組織分泌,并且與 BMI
正相關(guān)。外周瘦素能夠進(jìn)入 CNS
與腦脊液內(nèi),并且作用于腦內(nèi)特定區(qū)域,如下丘腦或海馬區(qū)。另外,瘦素除了能夠被轉(zhuǎn)運(yùn)至 CNS
外,一些研究提示,人類以及大鼠腦內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生瘦素(如下丘腦、大腦皮層、小腦)。瘦素主要通過(guò)瘦素受體 A
的作用,而穿過(guò)血腦屏障;其它轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚未研究清楚。
瘦素具有調(diào)節(jié)食物攝取與能量消耗,改善胰島素敏感性、促進(jìn)脂肪分解、抑制脂肪形成等作用。并且,瘦素是目前研究最廣泛的,與大腦結(jié)構(gòu)及功能相關(guān)的脂肪因子,對(duì)大腦相關(guān)的認(rèn)知及老化有一定作用。
瘦素能夠影響下丘腦功能,以及由海馬區(qū)控制的學(xué)習(xí)與記憶過(guò)程。試驗(yàn)性數(shù)據(jù)顯示,瘦素能夠與其它脂肪因子直接作用于下丘腦核(如弓狀核),并通過(guò)產(chǎn)生食欲素與厭食肽調(diào)節(jié)能量消耗及食物攝取。另外,瘦素有利于海馬 CA1
神經(jīng)元突觸前、突觸后遞質(zhì)釋放,從而改善相關(guān)的學(xué)習(xí)與記憶功能。在小鼠內(nèi),瘦素可能在最早期階段參與下丘腦形成,從而加強(qiáng)認(rèn)知。
在體外,瘦素降低β-
分泌酶的活性,增加 APOE-
依賴的β淀粉樣蛋白(Aβ)攝取,并且通過(guò)脂解機(jī)制反過(guò)來(lái)影響 Aβ。人類研究提示,高濃度瘦素及高 BMI
值與晚年癡呆風(fēng)險(xiǎn)的降低相關(guān)。長(zhǎng)期隨訪與橫斷面研究顯示瘦素與癡呆間沒(méi)有關(guān)系。
因?yàn)橄啾扔诎l(fā)展為癡呆的患者,瘦素水平在沒(méi)有發(fā)展為癡呆的成人中更高(癡呆前驅(qū)期),所以瘦素的潛在作用之一可能是增強(qiáng)認(rèn)知??紤]到瘦素與 BMI
相關(guān)癡呆間的密切關(guān)系,進(jìn)一步研究需要關(guān)注健康老年個(gè)體中瘦素的獨(dú)立作用。
(二)脂聯(lián)素
脂聯(lián)素(ACRP30)主要以三聚體、六聚體和高分子量多聚體 3
種形式存在;可以調(diào)節(jié) CNS
與外周的炎癥反應(yīng),能量消耗,食物攝取,以及一些代謝進(jìn)程,包括葡萄糖調(diào)節(jié)與脂肪酸分解代謝。它是一種有效的胰島素增敏劑,并且循環(huán)濃度與胰島素、代謝綜合征、肥胖、2
型糖尿病、心血管疾病呈負(fù)相關(guān)。
相比于肥胖、糖尿病、心血管疾病中的總脂聯(lián)素,高分子量脂褐素或高分子量脂聯(lián)素與總脂聯(lián)素之比,或許可以更好的指示胰島素敏感性。脂聯(lián)素只能通過(guò)脂肪組織生成。然而,在人類及大鼠腦脊液內(nèi),能夠檢測(cè)到三聚體或低分子量脂聯(lián)素。在人類研究中,腦脊液(CSF)與血漿內(nèi)脂聯(lián)素比值,低于大鼠 1000
倍。并且,CSF
內(nèi)無(wú)法檢測(cè)到高分子量脂聯(lián)素,均提示只有小的脂聯(lián)素才能夠通過(guò)血腦屏障。因此,目前腦內(nèi)脂聯(lián)素的來(lái)源,仍然無(wú)法確定。
脂聯(lián)素的作用,主要受到脂聯(lián)素兩種受體調(diào)節(jié)(AdipoR1、AdipoR2)。這些受體的表達(dá)于脂肪組織、腦、卵巢、胎盤(pán)、子宮內(nèi)膜中。并且,AdipoR1
與 AdipoR2
還廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腦微血管、下丘腦、海馬及腦干中。
一項(xiàng)前瞻性研究提示,晚年(年齡≥70
歲)女性 BMI
與血內(nèi)高分子量脂聯(lián)素的濃度間負(fù)相關(guān)。而脂聯(lián)素與 BMI
間的反向相關(guān)性,可能導(dǎo)致預(yù)想的高脂聯(lián)素濃度與癡呆及阿爾茨海默癥發(fā)病率相關(guān);因?yàn)樵谂R床診斷之前及診斷之后,癡呆個(gè)體傾向于喪失體重。
(三)降脂素 /
補(bǔ)體因子 D
血漿降脂素與年齡負(fù)相關(guān),并且可能與 BMI、WHR
及超重、肥胖正相關(guān)。人類觀察性研究,并未發(fā)現(xiàn)降脂素與癡呆間具有相關(guān)性。
血栓與高壓
(
四 )PAI-1/
纖溶酶原激活物抑制劑 -1:
肥胖兒童、青少年、成年個(gè)體,血漿 PAI-1
的增加,主要是脂肪細(xì)胞分泌的結(jié)果。PAI-1
通過(guò)抑制組織型纖溶酶原激活劑與尿激酶型組織纖溶酶原激活劑,而影響血管健康。中央肥胖的成人與纖溶作用降低相關(guān),可能是由于 PAI-1
的增加所導(dǎo)致。
盡管,外周 PAI-1
與肥胖相關(guān),但外周 PAI-1
可能不會(huì)影響腦內(nèi)進(jìn)程;因?yàn)樯形窗l(fā)現(xiàn)能夠攜帶 PAI-1
穿過(guò)血腦屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。在小鼠中,腦內(nèi) PAI-1
通過(guò)小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生,能夠調(diào)節(jié)凋亡、軸突存活、小膠質(zhì)細(xì)胞的遷移。另外,體外研究顯示 PAI-1
有助于軸突、樹(shù)突的存活。
一些研究探索了 PAI-1
與腦組織型纖溶酶原激活物間的相互作用,但是數(shù)據(jù)不明確。組織型纖溶酶原激活劑由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,調(diào)節(jié)纖維蛋白溶解,能夠穿過(guò)完整的血腦屏障。因?yàn)?PAI-1
抑制組織型纖溶酶原激活物,而腦內(nèi)內(nèi)源性組織型纖溶酶原激活物,在衰老及癡呆進(jìn)程中可能起到保護(hù)作用。
另外,腦內(nèi)淀粉樣蛋白能夠誘導(dǎo)組織型纖溶酶原激活物形成,從而增加纖維蛋白溶酶的濃度,降解 Aβ42
淀粉樣蛋白。然而,在大腦內(nèi),組織型纖溶酶原激活物還可能有神經(jīng)毒性、導(dǎo)致 tau
蛋白過(guò)磷酸化,介導(dǎo)淀粉樣毒性。唯一一項(xiàng)鑒定 PAI-1
與血管性癡呆的研究顯示,相比于對(duì)照組,AD
組患者腦內(nèi)組織型纖溶酶原激活物 mRNA
表達(dá)增加。
炎癥
(五)白細(xì)胞介素:
一些脂肪因子,尤其是白細(xì)胞介素,與炎癥過(guò)程相關(guān),并且涉及癡呆。肥胖以慢性低炎癥狀態(tài)為特征,部分通過(guò)前炎癥脂肪因子產(chǎn)物,如 IL-4、IL-6
等調(diào)節(jié)。
IL-6
是一種免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子,可以通過(guò)飽和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,透過(guò)血腦屏障,進(jìn)入 CSF
與腦實(shí)質(zhì)內(nèi)。在雄性小鼠內(nèi),腦脊液中 50%
的 IL-6 以及腦實(shí)質(zhì)內(nèi) 16%
的 IL-6
來(lái)自外周分泌。嚙齒類動(dòng)物的研究顯示,腦內(nèi) IL-6
由星形膠質(zhì)細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生。另外,癡呆中淀粉樣蛋白沉積以及其他神經(jīng)病變結(jié)果與腦內(nèi)局部炎癥相關(guān),并且以白細(xì)胞介素、TNFα及其它前炎癥物質(zhì)的釋放為特征。
海馬主要容易受到 IL-6
的副作用,影響嚙齒類動(dòng)物腦內(nèi)突觸可塑性以及神經(jīng)形成的功能。在小鼠下丘腦,IL-6
可以修飾瘦素及其他厭食癥信號(hào)。而對(duì)早發(fā)型兒童及青少年肥胖 IL-6
的評(píng)估提示,IL-6
通過(guò)抑制神經(jīng)形成,降低突觸可塑性,影響學(xué)習(xí)與記憶功能(海馬區(qū))而與腦功能負(fù)相關(guān),繼而增加肥胖個(gè)體認(rèn)知缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
在中年個(gè)體中,血漿 IL-6
濃度增加與海馬灰質(zhì)體積的降低相關(guān)。而與癡呆及輕度認(rèn)知障礙相關(guān)的白細(xì)胞介素的研究顯示,白細(xì)胞介素濃度主要在輕度認(rèn)知障礙及癡呆患者中升高。
(六)單核細(xì)胞趨化蛋白 -1(MCP-1):
循環(huán)內(nèi)單核細(xì)胞趨化蛋白 -1(MCP-1)是另一種系統(tǒng)性炎癥標(biāo)志物。在體外胰島素抵抗脂肪細(xì)胞模型以及胰島素抵抗肥胖小鼠體內(nèi),胰島素能夠誘導(dǎo)大量 MCP-1
的分泌與表達(dá)。
高濃度 MCP-1
蛋白能夠?qū)е轮炯?xì)胞去分化,以及與高胰島素血癥和肥胖相關(guān)的持續(xù)病理狀態(tài),包括 2
型糖尿病。遺傳性肥胖糖尿病小鼠模型(db/db)與高脂飲食誘導(dǎo)的野生型肥胖小鼠中,有報(bào)道稱脂肪組織內(nèi) mRNA
及蛋白水平的 MCP-1 增加。另外血漿 MCP-1,與創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)嚴(yán)重程度及額葉皮層軸索纖維完整性相關(guān)。并且 MCP-1,被認(rèn)為是創(chuàng)傷性腦損傷患者,罹患 AD
的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物。
生長(zhǎng)因子
(七)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF):
HGF,又稱為作散射因子或肝細(xì)胞生長(zhǎng)素。有報(bào)道稱,肥胖成人與青少年中 HGF
濃度增加。HGF
是一種多功能營(yíng)養(yǎng)因子,與受體 MET 結(jié)合,進(jìn)而激活酪氨酸激酶信號(hào)通路。HGF
可以由神經(jīng)元或非神經(jīng)元細(xì)胞生成,MET
在神經(jīng)元內(nèi)高表達(dá)。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,HGF
發(fā)揮神經(jīng)誘導(dǎo)、軸突趨化、血管形成、神經(jīng)保護(hù)存活等作用。成人體內(nèi) HGF
的生產(chǎn),受到缺血性損傷以及 AD
所誘導(dǎo)。
HGF
有助于改善缺血導(dǎo)致的記憶障礙。腦內(nèi)可以發(fā)現(xiàn) HGF mRNA,腦皮質(zhì)與白質(zhì)內(nèi)顯示有 HGF-
樣免疫反應(yīng)。共聚焦顯微鏡確認(rèn) HGF
表達(dá)于 GFAP
陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞、LN3-
陽(yáng)性的小膠質(zhì)細(xì)胞。相比于年齡匹配的對(duì)照組,AD
患者腦內(nèi) HGF
表達(dá)增加,并且與 AD
過(guò)程中的膠質(zhì)形成、小膠質(zhì)細(xì)胞增殖相關(guān)。在嚙齒類動(dòng)物中,HGF
與其它生長(zhǎng)因子,顯示有加速神經(jīng)保護(hù)、血管形成、以及大腦再生的作用。
(八)神經(jīng)生長(zhǎng)因子 /HGF
NGF
是脂肪組織分泌的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,研究顯示,NGF
與神經(jīng)元存活、分化、神經(jīng)纖維生長(zhǎng)相關(guān)。另外,NGF
具有抑制體外淀粉樣蛋白前體(APP)的淀粉樣形成過(guò)程,或許可作為 AD
的潛在干預(yù)手段。
NGF
可為外周或中樞來(lái)源,因?yàn)?NGF
已經(jīng)證明可以穿過(guò)血腦屏障。很少有研究評(píng)估循環(huán) NGF
與認(rèn)知預(yù)后間的關(guān)系,盡管 NGF
增多被認(rèn)為是一種潛在 AD
的干預(yù)手段,通過(guò)保護(hù)膽堿能系統(tǒng)。相比于年齡匹配的對(duì)照組,有研究顯示,AD
患者血清 NGF
降低。但相反的是,有研究報(bào)道稱,AD
患者 CSF
內(nèi) NGF
濃度高于健康對(duì)照組。另外,NGF
也被提示為 TBI
的治療手段之一,而 TBI
是癡呆的風(fēng)險(xiǎn)因素之一。
在中國(guó)開(kāi)展的一項(xiàng)研究,評(píng)估了人體測(cè)量指標(biāo)與脂肪因子間的關(guān)系,結(jié)果顯示 WHR
與循環(huán) NGF、瘦素濃度正相關(guān)。在這項(xiàng)研究中,BMI、WHR
還與 HGF
平均濃度、PAI-1
濃度正相關(guān)。
表三:關(guān)注脂肪因子濃度與臨床癡呆 /AD/
認(rèn)知障礙相關(guān)性的流行病學(xué)研究
樣本量
年齡
觀察時(shí)
長(zhǎng)(年)
研究
類型
結(jié)果
瘦素
Prospective Population Study in Gothenburg,Sweden
1462
38-60
24
縱向
研究
中年瘦素水平與女性晚發(fā)型癡呆無(wú)關(guān)
Framingham Heart Study, USA
785
79
8.3
縱向
瘦素水平升高與癡呆及AD風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān);血漿瘦素濃度與更高的腦容量相關(guān)。
Study of Osteoporotic Fractures
579
82.6
5
縱向
與BMI≥25kg/m2的女性相比,BMI<25 kg/m2,的女性中,瘦素每差異0.91ng/mL,與癡呆/MCI可能性降低32%相關(guān);
Health ABC Study,USA
2871
73.7
4
縱向
高瘦素組老年群體,認(rèn)知減退的可能性更低
Case-control study,Japan
60
79
0
橫向
AD與對(duì)照組間平均瘦素濃度沒(méi)有差異
脂聯(lián)素
Framingham
Heart Study
826
中位
76
13
縱向
總脂聯(lián)素濃度與女性AD、全因癡呆風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)
Rochester Epidemiology Project, USA
890
中位
80
0
橫向
病例對(duì)照研究中,總脂聯(lián)素與MCI無(wú)關(guān)
Case-control study,Japan
60
79
0
橫向
AD組與對(duì)照組,平均總脂聯(lián)素水平無(wú)差異
Clinical case series,Japan
28對(duì)照組、18MCI、27AD
74.7
0
橫向
MCI與AD患者血漿脂聯(lián)素水平高于對(duì)照組;MCI組CSF內(nèi)脂聯(lián)素水平高于對(duì)照組
Clinical case series of MCI and AD, Brazil
157
71
0
橫向
MCI、AD組總脂聯(lián)素水平降低,脂聯(lián)素不能預(yù)測(cè)MCI向AD的進(jìn)展
白細(xì)胞介素
Framingham
Heart Study
691
79
7
縱向
外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1與AD風(fēng)險(xiǎn)正相關(guān)
Health ABC Study
665高炎癥,1967低炎癥
73.5
4
縱向
代謝綜合癥的患者中,C反應(yīng)蛋白以及IL-6水平中位數(shù)升高,與發(fā)展為認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)
Rochester Epidemiology Project, USA
890
中位數(shù)80
0
橫向
病例對(duì)照研究中,IL-6與輕度認(rèn)知障礙無(wú)關(guān)
Case-control study,Japan
60
79
0
橫向
AD組平均IL-6濃度高于對(duì)照組
PAI-1
Case-control study,Japan
60
79
0
橫向
AD組平均PAI-1濃度高于對(duì)照組
結(jié)論與未來(lái)方向
目前關(guān)于脂肪因子與臨床癡呆或認(rèn)知障礙相關(guān)性間的研究很少,盡管發(fā)表的流行病學(xué)數(shù)據(jù)支持肥胖(通過(guò)人體測(cè)量)與癡呆 /AD
間具有相關(guān)性。
但這些證據(jù)仍具有局限性。首先脂肪因子并不單單通過(guò)脂肪組織分泌。并且依據(jù)作用機(jī)制與涉及的組織,不同脂肪因子可能有不同作用。這種情況下,脂肪因子適合用作系統(tǒng)生物學(xué)方法的標(biāo)志物,或是風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)標(biāo)志物;但卻難以提示與脂肪組織相關(guān)的神經(jīng)退行性病變或血管機(jī)制。
許多脂肪因子與人體測(cè)量的超重及肥胖無(wú)關(guān),可能由于人體測(cè)量沒(méi)有很好評(píng)估脂肪組織的數(shù)量,或脂肪組織不是這些脂肪因子的主要來(lái)源,亦或者因?yàn)橹疽蜃拥尼尫排c脂肪組織的含量無(wú)關(guān)。另外,外周脂肪因子的功能,并不一定與腦內(nèi)相似(如 PAI-1)。
這一發(fā)現(xiàn)要求我們繼續(xù)加深對(duì)脂肪因子作用的理解,并且需要開(kāi)展更多的研究來(lái)探索脂肪因子血腦屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,以及與其它脂肪因子間的相互作用。另外,還要考慮性別、種族、民族差異對(duì)脂肪因子濃度的影響。
人類有生之年,BMI
的情況如圖二所示,并且 BMI
與年齡、癡呆、死亡率間相關(guān)性的改變,提示檢測(cè) BMI
時(shí)年齡的重要性,以及癡呆發(fā)作時(shí)間點(diǎn)(老年、中年)的差異。盡管,成人 BMI
增高,能夠增加慢性神經(jīng)退行性病變與年齡相關(guān)血管性疾病的風(fēng)險(xiǎn);但一些研究顯示,BMI-
癡呆相關(guān)性,在晚年降低。這可能由于中年時(shí)期,高 BMI
及中心肥胖與引起癡呆的主要風(fēng)險(xiǎn)(血管風(fēng)險(xiǎn))相關(guān);而在晚年,BMI
降低參與神經(jīng)退行性病變過(guò)程。
圖二:生命進(jìn)程中,BMI
變化軌跡以及年齡、脂肪因子的潛在作用 (ADSCs:脂肪源性干細(xì)胞)
有研究顯示,在輕度認(rèn)知障礙患者中,基線期 BMI
值較高與更差的臨床癡呆預(yù)后相關(guān),但隨后體重下降與臨床癥狀加劇相關(guān)。然而,并非所有觀察性研究均得到一致的結(jié)果。這些發(fā)現(xiàn)提示,衰老與癡呆進(jìn)程,可能涉及由不同脂肪因子調(diào)節(jié)的生物學(xué)機(jī)制,而癡呆預(yù)后的異質(zhì)性,反應(yīng)了腦內(nèi)血管與神經(jīng)退行性病變進(jìn)程。
最后,生存偏倚可能影響中年、晚年肥胖 -
癡呆相關(guān)性,因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)分析顯示,超重或肥胖患者,有可能在到達(dá)罹患癡呆年齡前死亡。
總之,本文重點(diǎn)關(guān)注脂肪因子與肥胖、晚發(fā)型癡呆間的風(fēng)險(xiǎn)。盡管目前涉及脂肪因子與癡呆的流行病學(xué)和生物學(xué)機(jī)制逐漸增多,但仍然需要更好的弄清楚脂肪因子代謝的個(gè)體化差異;以及隨衰老、神經(jīng)退行性病變及癡呆而發(fā)生的代謝失調(diào);另外這些代謝差異可能受到飲食、體力活動(dòng)、種族與遺傳的影響。
脂肪因子的單一或聯(lián)合療法,應(yīng)該是未來(lái)預(yù)防認(rèn)知障礙及癡呆的新途徑之一,例如目前有報(bào)道提出瘦素治療。最后,脂肪因子作為一種生物標(biāo)志物,可能有助于我們對(duì)晚發(fā)型癡呆風(fēng)險(xiǎn),臨床癡呆前驅(qū)期及發(fā)作過(guò)程的理解。而這些信息,有助于鑒定高危人群,以及更好臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì),旨在靶向研究與脂肪組織(外周、中心)相關(guān)的血管與代謝風(fēng)險(xiǎn)。
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