慢性骨骼肌肉疼痛不僅帶來健康困擾和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還可能導(dǎo)致認(rèn)知功能加速衰退和癡呆風(fēng)險增加。然而,關(guān)于這一現(xiàn)象的神經(jīng)機(jī)制一直模糊不清,因此缺乏針對性的預(yù)防措施。
在人體衰老過程中,各系統(tǒng)都會展(http://www.weberwork.com/exhibIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)/)現(xiàn)出老化的跡象,而大腦的加速老化更是導(dǎo)致認(rèn)知損傷和癡呆的關(guān)鍵。中國科學(xué)院心理研究所涂毅恒研究組先前發(fā)現(xiàn),慢性疼痛患者的海馬區(qū)域會出現(xiàn)加速老化,進(jìn)而損害其認(rèn)知功能。但由于慢性疼痛的多樣性和復(fù)雜性,不同類型的患者在大腦老化方面的模式和機(jī)制尚不清晰。
涂毅恒研究組通過深入研究超過9000人的數(shù)據(jù),詳細(xì)描述了多種慢性骨骼肌肉疼痛(包括肩頸痛、腰背痛、髖部痛、膝痛)患者的大腦老化特征,并揭示了其背后的遺傳分子機(jī)制。這一成果以題為“慢性骨骼肌肉疼痛患者的大腦老化形態(tài)與遺傳解碼”發(fā)表在《自然-精神衛(wèi)生》雜志上。
該研究利用UK Biobank數(shù)據(jù)庫中6000多名健康人的結(jié)構(gòu)MRI數(shù)據(jù),構(gòu)建了一個大腦年齡預(yù)測模型,并應(yīng)用于慢性骨骼肌肉疼痛患者的大腦老化評估。研究發(fā)現(xiàn),在多種慢性疼痛類型中,僅膝骨關(guān)節(jié)炎(KOA)患者表現(xiàn)出明顯的大腦老化加速現(xiàn)象,這一發(fā)現(xiàn)在另一批獨(dú)立數(shù)據(jù)中也得到了驗證。進(jìn)一步分析表明,海馬等負(fù)責(zé)認(rèn)知功能的腦區(qū)是大腦老化加速的重要來源。此外,對KOA患者的5年隨訪揭示了大腦老化加速程度在預(yù)測記憶損傷和癡呆風(fēng)險方面的價值。
為了深入探索KOA大腦老化加速的分子機(jī)制,研究團(tuán)隊結(jié)合大腦老化的空間模式與人類大腦轉(zhuǎn)錄圖譜,發(fā)現(xiàn)SLC39A8基因表達(dá)特性、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞以及神經(jīng)發(fā)育相關(guān)生物路徑是關(guān)鍵因素。
這一成果從多個層面揭示了KOA患者大腦加速老化的現(xiàn)象和機(jī)制,為理解慢性骨骼肌肉疼痛與大腦老化之間的關(guān)系提供了新的視角。這不僅為未來臨床診斷和治療提供了理論基礎(chǔ),也強(qiáng)調(diào)了早期干預(yù)以減緩患者大腦老化進(jìn)程并保持其認(rèn)知功能的重要性。
該研究得到了科技創(chuàng)新2030-重大項目“腦科學(xué)與類腦研究”青年科學(xué)家項目、國家自然科學(xué)基金和中國科協(xié)青年人才托舉工程項目的資助。