在人体衰老过程中,各系统都会展(http://www.maoyihang.com/exhibIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)/)现出老化的迹象,而大脑的加速老化更是导致认知损伤和痴呆的关键。中国科学院心理研究所涂毅恒研究组先前发现,慢性疼痛患者的海马区域会出现加速老化,进而损害其认知功能。但由于慢性疼痛的多样性和复杂性,不同类型的患者在大脑老化方面的模式和机制尚不清晰。
涂毅恒研究组通过深入研究超过9000人的数据,详细描述了多种慢性骨骼肌肉疼痛(包括肩颈痛、腰背痛、髋部痛、膝痛)患者的大脑老化特征,并揭示了其背后的遗传分子机制。这一成果以题为“慢性骨骼肌肉疼痛患者的大脑老化形态与遗传解码”发表在《自然-精神卫生》杂志上。
该研究利用UK Biobank数据库中6000多名健康人的结构MRI数据,构建了一个大脑年龄预测模型,并应用于慢性骨骼肌肉疼痛患者的大脑老化评估。研究发现,在多种慢性疼痛类型中,仅膝骨关节炎(KOA)患者表现出明显的大脑老化加速现象,这一发现在另一批独立数据中也得到了验证。进一步分析表明,海马等负责认知功能的脑区是大脑老化加速的重要来源。此外,对KOA患者的5年随访揭示了大脑老化加速程度在预测记忆损伤和痴呆风险方面的价值。
为了深入探索KOA大脑老化加速的分子机制,研究团队结合大脑老化的空间模式与人类大脑转录图谱,发现SLC39A8基因表达特性、神经胶质细胞以及神经发育相关生物路径是关键因素。
这一成果从多个层面揭示了KOA患者大脑加速老化的现象和机制,为理解慢性骨骼肌肉疼痛与大脑老化之间的关系提供了新的视角。这不仅为未来临床诊断和治疗提供了理论基础,也强调了早期干预以减缓患者大脑老化进程并保持其认知功能的重要性。
该研究得到了科技创新2030-重大项目“脑科学与类脑研究”青年科学家项目、国家自然科学基金和中国科协青年人才托举工程项目的资助。