视网膜微血管改变与类淋巴功能障碍介导APOE ε4与阿尔茨海默病认知衰退之间的关联

Retinal microvascular alterations and glymphatic dysfunction mediate the association between APOE ε4 and cognitive decline in Alzheimer's disease

作者信息William Robert Kwapong, Caiyun Wen, Youjie Wang, Suqing Hu, Yihan Hu, Surui Wu, Chunwen Zheng, Ip Yiu Ming Bonaventure, Meihao Wang, Zhen Wang
PMID42639646
发布时间2026-08
DOI10.1002/alz.71785

实验完整度

横断面研究,包含视网膜成像、MRI、血浆生物标志物和认知评估,有明确的统计分析和中介分析,但缺乏体外或动物模型等独立实验验证。

主要模型

AD患者队列(76例,含33例非携带者和43例APOE ε4携带者)

重点核对

APOE ε4携带状态(携带至少一个ε4等位基因) 视网膜血管指标(分形维数FD、迂曲度T)的测量条件 MRI参数(3T系统,包括3D T1、DTI、FLAIR、SWI) 血浆生物标志物(Aβ42、p-tau217)的检测方法 统计模型中校正的协变量(年龄、性别、高血压、教育年限)

摘要

背景:血管和类淋巴功能障碍日益被认为与阿尔茨海默病(AD)有关,尤其是在载脂蛋白E(APOE)ε4携带者中。我们研究了视网膜微血管、类淋巴标志物和AD病理之间的关系。方法:76名AD参与者接受了视网膜成像、磁共振成像和血浆生物标志物评估。分析了视网膜分形维数(FD)和迂曲度(T)、沿血管周围空间的扩散张量成像(DTI-ALPS)、脑室周围弥散度(PVeD)和小血管病(SVD)标志物。结果:APOE ε4携带者表现出FD降低、T升高和PVeD降低。更稀疏的微血管与受损的类淋巴标志物、更大的血管负担、异常的血浆生物标志物和更差的认知相关。中介分析表明,视网膜FD和PVeD部分介导了APOE ε4与认知表现之间的关系。讨论:视网膜微血管改变反映了血管-类淋巴功能障碍,并可能作为连接遗传风险与AD认知衰退的非侵入性生物标志物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
视网膜微血管改变是否与脑部血管-类淋巴功能障碍相关,并参与APOE ε4与AD认知衰退之间的关联?
核心机制
APOE ε4可能通过加重微血管功能障碍和损害类淋巴清除功能,导致认知衰退,视网膜微血管改变和PVeD降低部分介导了这一关联。
主要证据
76例AD患者的研究中,APOE ε4携带者视网膜FD降低、T升高、PVeD降低;稀疏的视网膜微血管与更低的PVeD和更差的认知相关;中介分析显示视网膜FD和PVeD部分介导APOE ε4与MoCA评分的关联。
研究意义
视网膜成像可能作为监测AD中血管和类淋巴功能障碍的非侵入性生物标志物,并有助于理解AD的血管-类淋巴通路。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

参与者招募与分组

纳入AD患者并根据APOE ε4携带状态分组,以比较不同基因型组的影像和生物标志物差异。

招募76名AD患者,分为33名非携带者和43名携带者,收集基线人口统计学、血管危险因素和AD核心特征。

2

视网膜微血管评估

量化视网膜微血管的分形维数和迂曲度,以反映脑微循环的健康状况。

使用眼底彩色照相获取双眼黄斑中心图像,通过MATLAB引擎从Python调用提取视网膜血管指标,计算FD和T。

3

MRI采集与处理

通过多模态MRI评估脑部结构、小血管病负担、类淋巴功能和深髓静脉形态。

使用3.0T MRI系统采集3D T1、DTI、FLAIR、SWI等序列;视觉评估SVD标志物和DMV评分;使用DSI Studio进行DTI处理,计算DTI-ALPS指数和PVeD。

4

血浆生物标志物检测

定量血浆中Aβ42和p-tau217水平,并与影像和认知指标进行关联分析。

采集空腹(非必需)静脉血,离心后分装冻存,使用化学发光免疫分析系统检测Aβ42和p-tau217浓度。

5

神经心理评估

评估总体认知状态和痴呆严重程度。

使用MMSE和MoCA评估认知功能,使用CDR评估痴呆严重程度。

6

统计分析

比较组间差异、探索关联并进行中介分析。

使用GEE比较视网膜指标,使用部分相关分析探索影像-生物标志物关联,使用中介分析检验中介效应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
SIGNA MRGE Healthcare--
19通道头颈联合线圈----
DSI Studio----
FMRIB软件库----
SPM12----
CAT12----
CR-2数字视网膜相机Canon Medical Systems--
Elf S240化学发光免疫分析系统Vazyme--
β-淀粉样蛋白1-40血浆检测试剂盒Vazyme--
β-淀粉样蛋白1-42血浆检测试剂盒Vazyme--
磷酸化tau 217血浆检测试剂盒Vazyme--
MATLAB R2023aThe MathWorks Inc.--
R(版本4.5.1)----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
参与者纳入与分组
AD诊断标准(NIA-AA),Aβ PET阳性确认,APOE ε4携带状态(至少一个ε4等位基因),排除标准(参考既往研究)
阅读提示:Methods部分,参与者纳入标准
MRI采集和处理
MRI设备及参数(3T SIGNA MR),SVD评分标准(STRIVE),DTI-ALPS和PVeD的计算方法及ROI定义
阅读提示:Methods 2.1 MR imaging 及2.1.1/2.1.2节
视网膜成像
眼底相机型号(Canon CR-2),图像分辨率,提取算法(box-counting,曲率积分),图像排除标准
阅读提示:Methods 2.4 Retinal vascular imaging
血浆生物标志物检测
血液处理与存储条件,检测平台(Elf S240),试剂盒品牌(Vazyme),检测指标(Aβ42、p-tau217)
阅读提示:Methods 2.2 Blood plasma biomarkers
统计分析
GEE模型中的协变量(年龄、性别、高血压、教育年限),中介分析的自举次数(B=1000)及调整变量
阅读提示:Methods 2.5 Statistical analysis