肌肉力量遺傳傾向與認知能力下降減緩相關

[jlee42]

研究表明，手部握力強的遺傳傾向與老年人認知健康情況較好相關。 研究人員最近發現，天生具有有利於肌肉力量DNA特徵的人往往在衰老過程中認知能力下降較慢。 根據近期發表在《神經生物學與衰老》雜誌上的一項研究，這種關係獨立於個人的運動量。
運動功能喪失（包括基本的身體運動和肌肉控制）往往先於認知能力下降。 醫療專業人員經常使用簡單的手持設備測量手部握力，作為一個人整體活力的快速指標。 握力較弱是日後出現記憶問題和阿爾茨海默病的已知風險因素。
這種關聯背後的生物學原因一直存在爭議。 一種常見的解釋圍繞著整體健康。 保持力量的人可能僅僅是更加積極地進行體育活動，這有助於長期維持心臟健康和大腦功能。 在這種觀點下，生活方式選擇是強健體魄與敏銳思維之間的主要橋樑。
另一種解釋則暗示肌肉與大腦之間存在更直接的生物學聯繫。 產生有力的物理握力需要神經系統發出協調信號。 隨著人們年齡增長，這些神經通路的變化可能導致肌肉無力和認知困難。
一些證據指向組織類型之間的生理相互作用。 骨骼肌肉分泌特定蛋白質，這些蛋白質通過血液流動並影響大腦中的學習和神經適應。 在這種情況下，保護肌肉品質或神經系統完整性的基因特徵可能直接維持認知功能。
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為了研究這種關係，多倫多大學、成癮與心理健康中心以及拉什大學醫學中心的瑞秋·伯科維奇和丹尼爾·費爾斯基及其同事團隊轉向了遺傳數據。 他們想瞭解手部握力的先天遺傳傾向是否能預測認知結果。 他們還想確定這種遺傳聯繫是否存在於運動等生活方式因素發揮作用之前。
多基因風險評分是一種工具，它將一個人整個DNA序列中數千個微小遺傳變異的估計效應相加。 許多生理特徵不由單一基因控制，而是由無數分散的遺傳標記的微小貢獻決定。 通過計算這種匯總評分，研究人員可以評估一個人發展特定生理特徵的遺傳可能性。
研究團隊為25,000多名成年人生成了手部握力的遺傳評分。 參與者來自兩項獨立的衰老研究：加拿大老齡化縱向研究和宗教團體研究與拉什記憶與老齡化專案。 通過使用兩個大型群體，研究人員可以尋找在不同人口統計學特徵和測試方法中都成立的模式。
加拿大研究包括23,000多名主要處於中晚年階段的健康成年人，使研究團隊能夠觀察記憶和思維的早期變化。 拉什專案追蹤了大約2,000名老年人，包括美國的天主教修女和神父。 這些老年參與者接受了詳細的年度認知測試，並同意在死後捐獻大腦。
首先，研究人員驗證了他們的遺傳工具是否按預期工作。 在兩個研究組中，手部握力遺傳評分較高的人在擠壓測試設備時也表現出更強的實際握力。 這證實了遺傳匯總評分準確反映了現實世界的生理特徵。
接下來，研究團隊檢查了認知表現。 在加拿大和拉什兩組中，手部握力遺傳評分較高的人在整體認知測試中表現更好。 即使在研究人員考慮了年齡、性別、體重指數和心血管疾病風險后，這種測試評分關聯仍然存在。
研究人員還追蹤了記憶和思維技能隨時間的變化。 在拉什研究中，參與者被跟蹤長達21年，握力遺傳評分位於前三分之一的人相比后三分之一的人，認知能力下降的速度較慢。 這種差異相當於在研究期間認知功能保留提高了20%。
在加拿大組中，遺傳評分並未預測認知速度或記憶的縱向變化。 研究人員指出，這種差異可能源於加拿大參與者相對較年輕和健康。 加拿大組較短的隨訪時間也可能使檢測精神敏銳度的緩慢變化變得更加困難。
研究團隊隨後檢查認知益處是否僅僅歸因於體育活動。 他們使用統計模型來測試遺傳評分與認知健康之間的關聯是否主要由報告的運動習慣驅動。 分析顯示，體育活動並未起到仲介作用。
相反，實際的身體力量和瘦肌肉質量在連接遺傳評分與認知結果方面發揮了更大作用。 這表明肌肉力量的遺傳傾向主要通過與肌肉功能相關的直接生物途徑影響認知老化，而不是通過決定運動等行為選擇。
由於拉什研究包括腦部屍檢，研究團隊能夠尋找阿爾茨海默病的物理跡象。 這些跡象包括被稱為澱粉樣斑塊和tau蛋白纏結的錯誤摺疊蛋白質的積累。 他們還檢查了微梗塞的證據，微梗塞是隨著時間推移可能損害腦組織的微小中風。
手部握力的遺傳評分與測量的1
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研究人員還將他們的握力評分與已建立的阿爾茨海默病風險遺傳評分一起測試。 醫療專業人員越來越多地關注遺傳性阿爾茨海默病風險，以幫助識別可能從早期干預中受益的患者。 然而，這些遺傳模型仍然不完美，僅捕捉到一個人總風險的一部分。
加入握力變數提高了基線阿爾茨海默病預測模型的準確性。 這種綜合方法顯示了比單獨的阿爾茨海默病評分更強的認知結果關聯。 未來的臨床模型可能會納入生理特徵遺傳學，以更精確地評估認知狀況。
儘管樣本量很大，研究人員還是指出了數據中的幾個局限性。 身體活動的測量依賴於僅涵蓋最近幾周的自報告問卷，這可能無法準確捕捉一個人終身的運動習慣。 身體活動的終身歷史將提供一個更準確的畫面，顯示行為因素如何在數十年內與遺傳傾向相聯繫。
此外，分析僅專注於歐洲血統的個體。 需要涉及更廣泛遺傳背景的研究來確認這些關係是否在全球不同人群中普遍適用。
未來研究需要確定連接肌肉和認知健康的確切生物網路。 該團隊目前正在檢查其他潛在的生物標誌物，如腦部掃描可見的特定腦結構和迴圈免疫系統蛋白質。 找到將肌肉功能與大腦健康聯繫起來的特定代謝或神經通路，最終可能會激發減緩記憶喪失的新策略。
這項研究《手部握力的遺傳傾向預測認知能力下降》由瑞秋·伯科維奇、厄文· S·蒂奧、拉吉斯·維克拉馬圖加、梅麗莎·米斯扎爾、克莉絲蒂娜·吉卡斯、菲力浦· L·德·賈格、裘莉· A·施耐德、阿隆· S·布赫曼、大衛· A·貝內特、塔里克·拉吉、詹姆斯· L·甘迺迪和丹尼爾·費爾斯基共同撰寫。