大脑衰老呈现非线性转变,提示中年为代谢干预的“关键窗口期”

Brain aging shows nonlinear transitions, suggesting a midlife "critical window" for metabolic intervention

作者信息Botond B Antal, Helena van Nieuwenhuizen, Anthony G Chesebro, Helmut H Strey, David T Jones, Kieran Clarke, Corey Weistuch, Eva-Maria Ratai, Ken A Dill, Lilianne R Mujica-Parodi
PMID40030017
发布时间2025-03-11
DOI10.1073/pnas.2416433122

摘要

理解大脑衰老的关键驱动因素对于有效预防和治疗神经退行性疾病至关重要。本文通过整合人类大脑与生理数据来探究其深层机制。基于四个大型数据集(总计19,300名参与者)的功能性磁共振成像分析显示,大脑网络不仅在整个生命周期中稳定性逐渐降低,且遵循非线性轨迹变化,从中年(40岁左右)开始出现具有一致性的脑衰老时间"里程碑"。通过比较代谢、血管和炎症生物标志物,我们发现葡萄糖稳态失调是驱动这些转变的关键机制。大脑区域异质性衰老模式与基因表达的相关性进一步支持了这些发现,特异性指向GLUT4(胰岛素依赖性葡萄糖转运蛋白)和APOE(脂质转运蛋白)。值得注意的是,MCT2(一种神经元特异性而非胶质细胞的酮体转运蛋白)通过不依赖胰岛素的方式促进神经元能量摄取,显示出作为潜在抵消因素的特性。与这些结果一致,一项针对101名参与者的干预研究表明,酮体在重建大脑网络稳定性方面具有显著效果,且在40至60岁期间效果最为明显,提示中年阶段可能是早期代谢干预的"关键窗口期"。

实验方法

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