阿尔茨海默病的危险因素

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中华老年医学杂志 2013 年 9 月第 32 卷第 9 期 Chin J Geriatr ,September 2013 ,Vol畅 32 ,N o畅 9
阿尔茨海默病的危险因素
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·综述 ·
左丽君 余舒扬 张巍
【关键词】 阿尔茨海默病 ; 高血压 ; 糖尿病 ; 高 胆固醇血症 Risk factors of Alzheimer′s disease ZUO L i‐j un ,Y U Shu‐ y ang ,Z H A NG W ei畅 De p artment o f Neurology ,Bei j ing T iantan H osp ital , Cap ital Medicine University , Bei j ing 100050 ,China Corresponding author :Z HANG Wei , Email : ttyyzw @ 163畅 com 【Key words】 Alzheimer′s disease ; Hypertension ; Diabetes mellitus ; Hypercholesterolemia
DOI :10畅 3760 /cma畅 j畅 issn畅 0254‐9026畅 2013畅 09畅 028 基金项目 :国家重点基础研究发展计划资助 (2011CB504100 ) 作者单位 :100050 首都医科大学附属北京天坛医院神经内科 通信作者 :张巍 ,Email :t tyyzw @ 163畅 com
并进一步促进海马神经元的变性 、死亡 ;(2)脑低灌 注引起一氧化氮水平降低 ,引起血管结构发生变 化 ,使血管内皮细胞合成的一氧化氮进一步减少 , 加剧了脑低灌注 ,形成恶性循环 ,最终导致脑代谢 紊乱 ,其一方面使淀粉样前体蛋白 (A PP )分解异 常 ,导致 Aβ 沉积 ,形成老年斑 ,另一方面使 tau 蛋 白发生异常磷酸化 ,形成双股螺旋细丝 ,导致神经 原纤维缠结的形成[1] 。
三 、高胆固醇与 AD 1畅 高胆固醇损伤胆碱能系统 :在一项血中胆 固醇水平与 AD 病理关系的研究中 ,用含 5% 胆固 醇的食物喂养小鼠 ,5 个月后发现小鼠 M eynert 基 底核胆碱能神经元的数量明显减少 ,表明血中高胆
固醇水平与 AD 的病理改变有关 ,并且大脑皮层胆 碱能神经递质的水平明显降低[13] ,使小鼠的视空 间能力明显受损 。
二 、糖尿病与 AD 研究发现 ,糖尿病也能促进 AD 的发病 。 流行 病学调查显示 ,2 型糖尿病患者发生 AD 的风险是 非糖尿病患者的 1畅 4 ~ 4畅 3 倍 。 最近 Roberts 等[7] 对 1450 例认知功能正常的老年人随访 4 年以确定 轻度认知障碍(M CI)的危险因素 ,发现 2 型糖尿病 能增加 M CI 发病风险 ,糖尿病能显著增加男性患 者遗忘型轻度认知障碍(aM CI)和多领域遗忘型轻
阿尔茨海默病 (Alzheimer′s disease ,AD )是 常见的神经变性疾病 ,发病率随增龄升高 ,其主要 病理变化为大脑皮层弥漫性萎缩 ,以 β‐淀粉样蛋白 (Aβ ) 为主要成分的老年斑 (SP )和以过度磷酸化 的 tau 蛋白为主要成分的神经元纤维缠结(N FT ) 。 以往认为 ,AD 的发病与遗传 、环境因素 、氧化应 激 、神经免疫炎症 、线粒体功能障碍及胆碱能递质 系统功能紊乱等有关 。 近年研究发现 ,高血压 、糖 尿病 、高胆固醇血症 、高同型半胱氨酸血症 、吸烟及 饮酒等与 AD 有关 ,本文将对上述因素在 AD 发病 中的作用及机制的研究现状进行综述 。
4畅 高 胆 固 醇 能 增 加 血 脑 屏 障 的 通 透 性 : Acharya 和 Levin[18] 采用免疫球蛋白 G (IgG )作为 检测糖尿病和高胆固醇血症对血脑屏障通透性的 生物标志物 ,结果发现糖尿病和高胆固醇血症增加 血脑屏障通透性 ,优先损伤皮层锥体细胞 。
四 、高同型半胱氨酸与 AD 1畅 同型半胱氨酸 (Hcy )水平升高增加 AD 的 发病风险 :对 60 岁以上人群的研究发现 ,当血中 Hcy 水平高于 14 μmol/L 时 ,AD 的发病率较 Hcy 水平正常者增加 1 倍 。 回顾性研究结果提示 ,AD 患者血 Hcy 水平为 16畅 3 ~ 23畅 52 μmol /L ,而年龄 匹配的健康对照组为 11畅 5 ~ 16畅 4μmol/L ,AD 组 明显高于对照组[19] 。 前瞻性研究结果提示 ,高同 型半胱氨酸血症 (H Hcy )与 AD 有关 ,其中 1 项对 女性人群随访了 35 年 ,发现中年 H Hcy 是晚发性 AD 的独立危险因素[20] ;另 1 项研究对 M CI 和 AD 患者进行随访 ,发现 H Hcy 能预测从 M CI 向 AD
1畅 葡萄糖代谢降低导致 tau 蛋白过 度磷酸 化 :葡萄糖代谢降低使脑血管发生动脉粥样硬化 , 导致管径变窄 ,引起脑灌注不足及能量供应障碍 , 加速 AD 病理变化的形成 。 tau 蛋白通过氨基糖 化修饰作用反向调节磷酸化 ;在一项对葡萄糖代谢 与 tau 蛋白过度磷酸化关系的研究中发现 ,葡萄糖 代谢降低导致 tau 蛋白氨基糖化修饰作用下降 ,导 致 tau 蛋白磷酸化异常增加 ,促进 AD 的发生[9] 。
目前研究认为高血压对不同年龄段认知功能 影响呈 U 型曲线[6] ,中年期高血压增加 AD 的发 病风险 ,并参与海马神经元的变性死亡 、老年斑及 神经原纤维缠结等 AD 病理变化的形成 ,因此 ,有 效地控制中年期高血压可预防 AD 的发生 ;老年期 低血压增加 AD 的发病风险 ,提高舒张压可降低 AD 的发病风险 。
4畅 皮质醇浓度升高与海马萎缩及认知功能障 碍有关 :在糖尿病模型大鼠中 ,其血中皮质醇水平 升高 ,并影响神经组织的发育及突触的可塑性 ,从 而导致学习和记忆障碍 。 在长期未经控制的糖尿 病患者中 ,研究也发现其血中皮质醇水平升高 、认 知功能下降[11] 。 在 AD 患者 ,增高的皮质醇水平 与海马萎缩的范围和认知功能衰退的程度呈正相 关[12] 。 因此 ,根据上述研究 ,我们推测糖尿病患者 出现认知功能障碍可能与皮质醇水平升高有关 。
2畅 高胆固醇使 Aβ1‐42 及磷酸化 tau 蛋白的 生成增多 :通常情况下 ,脑内胆固醇主要是由自身 的星形胶质细胞合成 ,而不是从血中摄取胆固醇 , 因此 ,脑内胆固醇的含量与血中胆固醇的水平无 关 。 脑内胆固醇的降解是一种主动过程 ,其降解产 物 24‐羟‐胆固醇不能通过血脑屏障 。 然而 ,AD 患 者由于血脑屏障破坏 ,致使胆固醇进入脑内 ,在细 胞内可刺激 γ‐分泌酶 ,使其活性增强 ,导致 A PP 及 Aβ1‐42 生成增多 ,这在高胆固醇饮食喂养的小鼠 脑内得到证实 ,他汀类药物能抑制 24‐羟‐胆固醇的 形成 ,减少 Aβ1‐42 的生成[14] ;此外 ,高胆固醇还可 使脑内 tau 蛋白及磷酸化 tau 蛋白的水平明显升 高 。 高胆固醇与 AD 病理改变的相关性为使降低 胆固醇成为 AD 预防和治疗的方法提供新思路 。
3畅 降低 Hcy 可改善认知功能障碍 :最近研究 发现 ,伴有 H Hcy 的人 A PP 转基因小鼠经过 2 个 月的降 Hcy 治 疗 后 ,认 知 功 能 障 碍 得 到 明 显 改 善[22] ;在一项对 818 例年龄 50 ~ 70 岁伴有 H Hcy 的老年人随机进行叶酸或安慰剂治疗的研究中 ,3 年后发现叶酸治疗组患者的认知功能明显好于对 照组[23] 。 但是认知功能下降的原因包括环境 、老 化等多因素作用 ,目前临床研究认为增加叶酸和维 生素 B6 能降低 Hcy 水平 ,但是不能降低 AD 发 病[24] 。 推测 H Hcy 已经造成的脑内 DN A 甲基化 减少 ,并不能通过补充叶酸和维生素 B6 得到改 变 ,因此 DNA 甲基化减少更可能是一种生物标志 而非危险因素 。
2畅 H Hcy 参与 AD 发病的可能机制 :研究发 现 ,H Hcy 可能通过以下机制参与 AD 的发病 :(1 ) 主要是通过 DN A 甲基化减少损伤脑内血管系统 , 损伤神经元 ,促进早老素和 Aβ 形成 ;(2 )DN A 甲 基化损伤 BBB 通透性 ,导致神经元死亡和认知功 能下降 ;(3)DN A 甲基化引起的神经免疫炎症反应 减弱抗氧化剂的作用 ;(4 )直接诱导大脑皮层胆碱 能神经元发生凋亡 。
2畅 胰岛素降解酶缺陷导致 Aβ 沉积 :胰岛素降 解酶(IDE)是降解胰岛素的关键酶 ,也与 Aβ 的清 除有关 。 IDE 既可与胰岛素 结合 ,又可与 Aβ 结 合 ,但与前者的亲和力明显高于后者 ,因而在高胰 岛素血症的环境中 ,IDE 倾向与胰岛素结合 ,从而 导致与 Aβ 的结合减少 ,使 Aβ 清除降低 、在脑组织 中大量沉积 。 采用 IDE 缺陷小鼠进行研究发现 , IDE‐/‐ 小鼠对 Aβ 的清除比正常小鼠降低 10% ~ 65% ,表明 IDEቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在 Aβ 的沉积中发挥重要作用 。
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度认知障碍 (M DaM CI)的发病率 。 将两种 2 型糖 尿病小鼠模型 ——— 先天性肥胖小鼠和自发性糖尿 病小鼠与 A PP 转基因小鼠杂交 ,在 A PP + ‐先天性 肥胖小鼠和 A PP + ‐自发性糖尿病两种小鼠中均发 现糖尿病能加重认知功能障碍 ,糖尿病可能通过以 下机制与 AD 相关[8] 。
一 、高血压与 AD 1畅 中年期高血压增加 AD 的发病风险 ,并参 与 AD 病理特征的形成 :高血压不仅是脑血管病的 危险因素 ,也与 AD 的发生有关 。 在一项包含了 3707 例日本人和美国人的 Honolulu‐Asia 研究中 发现 ,中年期未经治疗的收缩期或舒张期高血压与 25 年后痴呆的发病有关 ,并与患者的脑萎缩 、老年 斑及神经原纤维缠结的形成有关 ,此研究推测其原 因可能为 :(1)高血压导致动脉粥样硬化和微血管 病变 ,造成脑灌注不足及能量供应障碍 ,使海马神 经元变性 、死亡 ;同时 ,中年期高血压也使局部蛋白 质合成异常 ,导致神经递质紊乱 、胆碱能受体缺失 ,
3畅 胰岛素信号通路受损与认知障碍有关 :研 究发现 ,AD 患者脑中胰岛素信号通路受损 ,如胰 岛素‐磷酯酰肌醇 3 激酶‐蛋白激酶 B 信号通路相 关因子的水平及活性均下降 。 在 AD 患者的尸检 研究中发现 ,脑中胰岛素 、胰岛素样生长因子‐1 的 水平及胰岛素受体的活性均下降 ,且与认知障碍的 严重程度呈正相关[10] 。
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的转化及 AD 患者认知功能的进行性衰退[21] 。 但 是 ,这些临床研究并不能确定 H Hcy 在神经变性 病中的作用 , H Hcy 究竟是 AD 的危险因素还是 认知功能下降的一种生物学标志仍然存在争议 。
2畅 老年期高舒张压可降低 AD 的发病风险 : 老年期低血压与 AD 有关 。 一项对 75 岁以上老年 人进行的 6 ~ 9 年的随访研究发现 ,低血压不仅促 进 AD 的发生 ,而且加重 AD 的临床症状[2] ,其原 因可能为 AD 的发病存在较长的潜伏期 ,神经元的 进行性变性使血压的自动调节能力受损 ,导致血压 下降 ,低舒张压可导致脑灌注不足 ,因此 ,AD 相关 病理改变损伤了血压调节系统 ,引起血压下降[3] 。 舒张压升高可提高脑灌注压 ,抵消已经出现的脑灌 注不足 。 因此 ,老年期舒张压升高可减低 AD 的发 病风险 ,这一观点在观察性和系统性回顾研究予以 证实[4‐5] 。
3畅 高胆固醇激活小胶质细胞 ,导致神经免疫 炎症反应 :以小胶质细胞激活为特征的神经免疫炎 症是神经变性疾病的重要机制之一 ,其产生的大量 神经免疫炎性因子和神经毒性因子成为神经元进 行性变性的潜在驱动力[15] 。 在 AD 患者老年斑的 周围发现了成簇分布的激活的小胶质细胞 ,并产生 多种 神 经 免 疫 炎 性 因 子 ,不 断 损 伤 胆 碱 能 神 经 元[16] ,导致认知功能进行性衰退 。 研究发现 ,高 水平的胆固醇能激活小胶质细胞 ,介导神经免疫炎 症反应 ,使脑内神经免疫炎症因子的水平升高[17] 。
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