衰老过程中,大脑“防(线”是如何失守的)
科技日报记者 罗云鹏
随着年岁渐长,人们往往察觉到记忆力的衰退、思维速度的迟缓,也更易受到诸如脑小血管病变、认知功能障碍等各类疾病的侵扰。长期以来,科学界始终在追寻一个核心谜题的答案:大脑的衰老,其最初的起点究竟藏匿于何处?
近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所的副研究员方程与马寅仲,携手多家科研机构,在权威期刊《神经元》上刊发了突破性研究成果。研究团队发现,大脑衰老的早期阶段与血脑屏障功能的逐步失守密切相关。他们揭示了驱动血脑屏障渗漏及认知功能减退的关键信号分子——主要促进因子超家族成员2a(Mfsd2a),并阐明了其背后的调控网络,这为探索大脑衰老机制及延缓认知衰退开辟了全新视角。
在大脑与血液循环系统之间,存在着一道极为精密的防护屏障——血脑屏障。它犹如一套严苛的安检体系,精准甄别着进入大脑的物质,同时将潜在的有害成分拒之门外。然而,随着衰老进程的推进,这道屏障的严密性会逐渐下滑。一旦血液中的蛋白质等大分子渗透至脑组织内,便可能触发神经炎症、损伤脑血管,并最终导致认知能力的下降。
过往的普遍认知倾向于认为,血脑屏障的损坏主要源于内皮细胞间紧密连接的断裂,即所谓的“墙缝变宽”现象,且此类损坏通常仅发生于生命的极晚阶段。然而,研究团队通过系统追踪不同年龄段小鼠血脑屏障的通透性变化,揭示了一个新发现:血脑屏障的渗漏并非仅现身于小鼠的超老龄期,而是早在中年阶段就已悄然启动,并随年龄递增而日益加剧。尤为关键的是,这种早期渗漏首先集中出现在海马体等与学习记忆功能紧密相关的脑区。
“这一现象提示我们,衰老大脑的屏障功能衰退或许比我们预想的要来得更为提前。”方程指出,若能精准捕捉这一早期的微妙变化,便有望为延缓大脑衰老及认知退化寻得一个更早的干预切入点。
为了深挖血脑屏障早期渗漏的根源,研究团队着重比对了两种潜在的路径:其一是细胞间隙通路,即传统认知中的紧密连接破坏;其二是跨细胞通路,即物质经由内皮细胞内部的囊泡转运机制穿越血管壁的过程。
“我们的研究发现,在衰老的初始阶段,尽管血脑屏障已显现渗漏迹象,但内皮细胞间的紧密连接架构大体上依然完好。真正率先发生变异的,是脑血管内皮细胞内部的‘货物运输系统’——小窝蛋白相关的转胞吞作用显著增强。”马寅仲阐释道,转胞吞是指物质被内皮细胞膜包裹形成囊泡,从血管一侧运送至另一侧并释放的流程,这相当于细胞内部的一种主动“输送”机制。换言之,衰老早期的血脑屏障并非简单的“墙体破裂”,而更像是内皮细胞内部原本受到严格管控的“运输通道”被异常解锁,使得血液中的大分子物质更易穿越血管壁侵入脑组织。
那么,究竟是什么因素导致这些异常运输通道的开启?研究团队发现,脑血管内皮细胞中的Mfsd2a是维系低水平转胞吞作用的关键分子。它不仅承担着将二十二碳六烯酸(DHA)等有益脂质输送入脑的重任,还能有效抑制非特异性的囊泡运输。在衰老过程中,Mfsd2a的表达水平逐渐走低,而与之相关的另一蛋白质——小窝蛋白-1(Cav-1)所介导的囊泡运输却异常活跃。
为验证这一机制,研究人员借助腺相关病毒技术,在老年小鼠的脑血管内皮细胞中恢复Mfsd2a的表达,或下调Cav-1的表达水平。结果显示,异常的转胞吞现象显著减少,血脑屏障的渗漏状况也得到明显改观。“这充分表明,Mfsd2a的减少并非仅仅是血管衰老的一个伴随现象,而是推动血脑屏障早期渗漏的关键推手。”马寅仲解释道。
那么,Mfsd2a为何会在衰老进程中发生下调?通过系统筛选多种可能影响血脑屏障功能的分泌因子,研究人员锁定了一种名为转化生长因子-β1(TGF-β1)的细胞因子,它能够强力抑制脑血管内皮细胞中Mfsd2a的表达。尽管TGF-β1在发育、组织修复、炎症反应及衰老过程中都扮演着重要的调控角色,但研究显示,随着年龄增长,脑内及血液循环中的TGF-β1水平均呈上升趋势。进一步的机制剖析表明,TGF-β1通过激活脑血管内皮细胞内一连串的信号级联反应,直接抑制了Mfsd2a的基因转录,进而促进了小窝样囊泡的形成以及非特异性物质的跨细胞转运。
后续实验为此提供了有力佐证:在年轻小鼠中提升脑内或循环系统中的TGF-β1水平,能够诱导出类似衰老状态下的血脑屏障变化——Mfsd2a表达下调、脑血管内皮转胞吞增强以及屏障渗漏加剧。反之,在老年小鼠中,特异性敲除脑血管内皮细胞上的Tgfbr2受体,或采用TGF-β受体抑制剂进行短期干预,则能够恢复Mfsd2a的表达、减少异常转胞吞、改善血脑屏障的完整性,甚至在一定程度上优化部分神经行为表现。
该研究提出,衰老相关的血脑屏障破损并非单纯的结构老化,而是一个由全身性衰老信号、脑血管内皮功能失调以及神经血管单元微环境重塑共同驱动的复杂过程。其中,过度升高的TGF-β1通过抑制Mfsd2a,使得原本受到严格制约的脑血管内皮转胞吞通路异常强化,进而加速了衰老早期的血脑屏障渗漏。
“这项发现为理解衰老相关的认知功能衰退、脑小血管病以及血管性认知障碍提供了崭新的机制解释。”马寅仲表示,该研究将系统性衰老信号、神经血管完整性与认知功能下降有机串联,对于以血脑屏障渗漏为核心病理特征的脑小血管病和血管性认知障碍等疾病,具有直接的临床指导价值。
喝{绿豆汤喝出脑出血?专家:不是汤“}毒”,是喝法错了
暑热难耐之际,一碗清凉的绿豆汤俨然成为众多家庭消暑度夏的“救命甘露”。然而,近日一则急诊室案例却给绿豆汤的忠实拥趸们敲响了一记沉痛的警钟——一位饱受高血压困扰多年的女士,因酷暑难当,索性将绿豆汤当作日常饮用水,每日猛灌,岂料数日之后,突如其来的剧烈头痛将她推向了生死边缘。事实上,绿豆汤本身并无“毒性”,真正的隐患潜藏于饮用方式与时间节点的微妙把控之中。专家疾呼:牢记“3个不”,既能安心消暑,又可保全性命!然而,厨房里潜藏的某些食材,同样正在悄无声息地削弱药效。
此番惊险遭遇,并非绿豆汤直接导致脑部血管破裂,而是多重风险因子层层叠加酿成的悲剧。医学专家郑重告诫,以下三个关键环节,但凡有一处疏忽,便可能引爆健康危机。
其一,饮用量触目惊心:一日1500毫升,超出安全阈值整整三倍。专家明确划出红线——高血压患者饮用绿豆汤的安全剂量应为200至300毫升,即一小碗的容量,上限不可逾越500毫升。而这位女士日饮量高达1500毫升,相当于全天候超负荷补水,持续的超量水分摄入使得血容量骤增,血管壁承压剧增,恰似汹涌洪水反复冲刷脆弱的堤防,溃坝之险一触即发。
其二,药效惨遭“劫持”:鞣酸与利尿作用形成双重夹击。绿豆中富含鞣酸(即单宁酸)以及植物蛋白。大量饮用之际,这些成分能够与部分降压药物的活性成分发生络合反应,生成难以被人体吸收的复合物,从而显著削减肠道对药物的摄取效率——当然,并非所有降压药均会遭遇此类干扰。与此同时,绿豆天生具备利尿特性,当大量绿豆汤入腹,一方面液体摄入量剧增,另一方面利尿机制加速了代谢进程,双管齐下,促使药物更快速地随尿液排出体外,最终导致血液中的药物浓度持续走低。专家打了个形象的比方:如同一池墨汁,一端不停注水,另一端持续排放,墨色自然愈发浅淡。大量饮用绿豆汤,体内液体增多叠加利尿效应,血药浓度随之稀释,降压效果自然大打折扣。
其三,血管本就脆弱不堪:高血压病史埋下“定时炸弹”。该女士多年罹患高血压,脑内小动脉血管壁已然菲薄,弹性机能衰退。大量饮用绿豆汤,一方面干扰了降压药物的正常效用,引发血压起伏波动;另一方面,短时间涌入的巨量液体推高血容量,多重负荷交叠压迫,最终压垮了脑血管的耐受极限,诱发脑出血的惨剧。
务必明晰:绿豆汤本身无毒无害,降压药则是维系血压平稳的生命防线。真正致命的,是将绿豆汤当作日常饮用水长期超量摄入,且在服药期间全然不顾饮用禁忌,多重隐患彼此叠加,方酿成脑血管意外的不幸结局。
若您正在服用降压药物,或家中有高血压长辈,饮用绿豆汤务必恪守以下“3个不”原则。
不“夺时”——服药前后两小时堪称禁区。药物自入口至起效通常需要一至两小时的窗口期。错误示范:刚吞下药片便迫不及待地灌下一碗绿豆汤,或反之喝完绿豆汤立刻服药。正确做法:服药前后两小时以内,坚决与绿豆汤划清界限。举例而言,若您清晨七点服用降压药,那么上午十点之后再饮用绿豆汤才算稳妥。
不“贪凉”——冰镇饮品坚决拒绝,空腹状态同样禁忌。错误示范:从冰箱取出冰镇绿豆汤直接畅饮,或空着肚子将其当作早餐果腹。正确做法:选择常温状态下的绿豆汤,且最好安排在餐后饮用。冰镇之物刺激外周血管骤然收缩,极易引发血压剧烈波动;而空腹饮用则容易损伤脾胃阳气,削弱消化机能。
不“过量”——每日一小碗足矣,上限不逾500毫升。错误示范:将绿豆汤视作白开水般随意饮用,一天灌下数大碗。正确做法:严格控制于200至300毫升之间,即一小碗的份量。若患者同时罹患糖尿病或肾功能不全,更须减半摄入,或在主治医生指导下酌情调整。
绿豆汤虽为消暑佳品,然其性属寒凉,并非人人皆宜。专家特别提醒,以下四类人群同样需要管住自己的嘴。
脾胃虚弱者:但凡进食生冷便腹泻不止、四肢常年冰凉之人,饮用绿豆汤无异于雪上加霜,将进一步戕害脾阳之气。经期及孕产期女性:绿豆性质偏寒,虚寒体质的经期、孕产妇若大量摄入,容易加剧宫寒症状,诱发痛经或经血瘀滞不畅。正在服用滋补药物者:若您正在服用人参、肉桂等温补类药材,绿豆的“解药”特性将显著削弱其补益功效。糖尿病患者:市面上售卖的绿豆汤往往添加大量糖分,且历经长时间熬煮后淀粉糊化程度极高,升糖指数急剧攀升,建议选择无糖且未煮至开花的绿豆汤。
除绿豆汤外,夏季尚有两大“消暑利器”潜藏危机,同样可能令降压药效力尽失,许多人却日日饮用浑然不觉。
其一,西柚(葡萄柚)。危险机制在于:西柚所含的呋喃香豆素能够抑制肝脏及肠道中代谢酶的活性,对部分钙离子通道阻滞剂类药物影响尤为显著(如硝苯地平、非洛地平等),致使降压药在体内代谢速率减缓,血药浓度可能异常攀升。后果不堪设想:血压骤降至危险水平,引发头晕目眩、心慌心悸,甚至休克。应对之策:服用降压药期间应极力避免食用西柚或饮用西柚汁;若确需食用,建议与服药时间至少间隔两小时以上。需要特别指出的是,并非所有降压药都会受到西柚影响,但药物间相互作用存在显著的个体差异,仅凭时间间隔并不能彻底消除风险,最稳妥的策略仍是尽量远离西柚及其制品。
其二,浓茶与凉茶。危险机制:茶叶中的茶碱与咖啡因能够刺激中枢神经系统,导致心率加快、血压上升;而凉茶中某些中草药成分亦可能药物发生相互作用,干扰药效发挥。对策:高血压人群宜选择淡茶饮用,远离浓茶及成分不明的凉茶。
那么,高血压人群夏季究竟该喝些什么?除了知晓禁忌之外,更重要的是选择更为安全的替代品。专家倾情推荐以下几款夏日饮品,清爽解渴又不伤身:首选温白开水——永远的安全之选,零负担、无风险,少量多次徐徐饮用。无糖酸梅汤与无糖柠檬水——清爽开胃,但务必确保无糖,市售含糖版本不仅令血糖飙升,还会间接干扰血压稳定。淡菊花茶——具备辅助降压与明目的功效,高血压人群可适量饮用,但切记是淡茶而非浓茶。淡冬瓜汤——冬瓜本身利水消肿,对血压控制有一定辅助作用,尤宜夏日饮用。高血压人群一切饮食当以清淡为纲,无论选择何种饮品,均须警惕过量摄入之虞。
温馨提醒:本文饮食科普仅供日常参考,高血压、糖尿病、孕期等特殊人群的饮食方案调整,请务必遵从主治医生的专业指导。
正确饮用绿豆汤行动指南:饮用量方面,每日200至300毫升(一小碗),上限不超过500毫升;饮用时机方面,宜安排在餐后,并与服药时间至少间隔两小时以上;温度控制方面,常温最佳,冰镇一律摒弃;熬煮方式方面,若旨在消暑解热,则不宜煮至开花(保留绿色清汤);若追求清热解毒之效,则可煮至豆花绽放(汤色转红)。高血压人群建议饮用未开花的绿豆汤。少喝人群包括:高血压服药期患者、脾胃虚寒易腹泻者、经期及孕产妇、正在服用温补药物者。警惕要点:切勿将绿豆汤替代饮用水长期大量摄入,服药期间务必严守时间间隔与饮用规范。
《看太多电视当心大脑萎缩》
“别看太多电视,不然脑子会坏掉”——这句日常劝诫或许并非危言耸听。最新科学研究揭示,长时间盯着荧屏,可能对大脑健康带来不容忽视的隐患。
一项于今年7月10日刊登在《阿尔茨海默病与痴呆症》期刊上的研究报告指出,在中年阶段热衷于看电视的人群,其年老后大脑中负责记忆的关键区域往往会出现缩水。研究发现,这类人群的额叶与枕叶体积显著减小,脑白质的受损程度亦更为突出。而这些结构性变化,恰与衰老加速、卒中风险上升、认知功能衰退乃至痴呆症的发生存在密切关联。
“过去我们一直把注意力放在‘坐多久’上,但这项研究提示我们,‘坐着时在做什么’同样值得关注。”论文通讯作者、美国南加州大学多恩西夫文理学院的David Raichlen如是说。耐人寻味的是,研究结果表明,这些脑部变化并不能简单归咎于久坐本身。其他类型的久坐活动并未展现出相似的脑部特征,这暗示着人们在静坐时从事的具体活动,其重要性可能远超科学家以往的认知。
该研究团队对约1700名平均年龄53岁的成年人数据进行了分析。这些受试者于1987年至1989年间加入“社区动脉粥样硬化风险”(ARIC)项目,这是一项以美国人群为样本、长期追踪心血管与脑部健康的权威研究。
在研究初始阶段,受试者需通过“从不、偶尔、经常”三级选项,如实汇报自己在闲暇时段的电视观看频率,并说明工作日中久坐的大致时长。二十余年之后,科研人员为这些参与者逐一进行脑部核磁共振成像检测。结果令人警醒:相较于自称“从不”或“偶尔”看电视的人,那些承认“经常”看电视的受试者,其大脑结构呈现出全面而显著的差异。
具体而言,频繁观看电视者的大脑中,与阿尔茨海默病早期病理改变有关的区域体积明显缩小;脑白质中高信号病灶的面积则更为庞大——这是脑小血管病变的典型征兆,亦被视为认知退化和痴呆风险的重要信号。与此同时,他们的额叶与枕叶也较他人更小:额叶主导着规划、决策及各类执行功能,而枕叶则是视觉信息处理的中枢区域。值得注意的是,即便研究者在统计模型中同时校正了体力活动量、糖尿病史、体重指数、吸烟及饮酒等混杂因素,上述差异依然显著存在。
不过,这项研究并非没有局限。由于电视观看频率依赖参与者的自我陈述,难免存在回忆偏差,其精准度无法与客观测量相提并论。此外,受试者在研究启动之初并未接受基线核磁共振检测,因而未来若能引入起点影像数据,将有望更精准地追踪大脑随岁月流逝而发生的动态演变。
整个研究中最出乎意料的发现,莫过于久坐本身并非大脑异常的主因。数据显示,那些在工作中需要长时间坐着的人,其额叶和枕叶的体积非但没有缩小,反而呈现更大的趋势,脑白质高信号区域也相对更少。这一模式说明,这些人的大脑健康状态甚至优于那些看电视久坐的人。
研究人员推测,一个可能的解释在于,许多久坐型职业往往伴随着问题解决、深度专注及多元形式的智力刺激。换言之,当人们在精神活跃的状态下静坐,其对大脑的影响或许与被动地盯着电视截然不同。
此外,性别差异也在分析中浮出水面。当科研人员按性别分别解析影像数据时,发现与电视观看及久坐工作相关的大脑结构变化,绝大多数集中于男性受试者中。这一现象暗示,男性的大脑可能对这些行为相关的影响更为敏感,但背后的具体机制,仍有待未来更深入的探索。
这项研究的价值,不仅在于揭示久坐行为的复杂性,更提醒我们:未来的健康指南或许需要更加细致入微。医生在叮嘱患者减少久坐之余,更应鼓励他们削减屏幕前的被动时光,并在静息状态下,主动选择那些能够激活思维的活动。
衰老过程中,大脑“防(线”是如何失守的)科技日报记者罗云鹏随着年岁渐长,人们往往察觉到记忆力的衰退、思维速度的迟缓,也更易受到诸如脑小血管病变、认知功能障碍等各类疾病的侵扰。长期以来,科学界始终在追寻一个核心谜题的答案:大脑的衰老,其最初的