关键词:阿尔茨海默病, 白细胞端粒长度, 神经退行性疾病, 前瞻性队列研究, 机器学习
keyword:Alzheimer‘s, Leukocyte telomere length, Neurodegenerative diseases, Prospective cohort study, Machine learning
“期刊名”:《Journal of Neurology》影响因子(IF):4.6 , 分区(JCR):Q1
“标题”:白细胞端粒长度与神经退行性疾病之间的关联:一项英国生物银行的前瞻性队列研究(Association between leukocyte telomere length and neurodegenerative diseases: a prospective cohort in the UK Biobank)
“第一作者及单位”:Xiangting Chen, 南京医科大学附属苏州医院(苏州市立医院)全科医学科
“发表时间”:2026年2月11日 (在线发表)
“主要结论概要”:这项基于英国生物银行近46万人的大规模前瞻性研究发现,较短的白细胞端粒长度(LTL)与包括阿尔茨海默病(风险降低48%)、痴呆、神经系统退行性疾病及运动障碍在内的多种神经退行性疾病(NDDs)风险增加显著相关;然而,较长的LTL却使多发性硬化症(MS)的发病风险激增271%,尤其是在年轻人群中。机器学习模型验证了LTL对NDDs风险的预测价值。
图1. 调整后的LTL与NDDs风险之间的显著关联
图1-a至g显示了经过多变量调整后,LTL(以标准差增加为单位)与不同类型神经退行性疾病风险的森林图。例如,图1-e显示,LTL每增加一个标准差,阿尔茨海默病(AD)的风险比为0.52(95% CI: 0.40-0.67, P<0.001),意味着风险降低48%。相反,图1-g显示,LTL增加与多发性硬化症(MS)的风险比高达3.71(95% CI: 1.91-7.18, P<0.001)。
研究背景与重要性
神经退行性疾病(NDDs)给全球公共卫生带来沉重负担,而目前缺乏有效的疾病修饰疗法,识别可改变的风险因素和生物标志物对于早期干预至关重要[1]。白细胞端粒长度(LTL)是细胞衰老和系统性生物年龄的标志,但其与不同类型NDDs的关联此前并未在统一的大型前瞻性队列中得到全面评估。本研究旨在利用英国生物银行(UK Biobank)这一资源,系统探究LTL与多种NDDs发病风险之间的纵向关联。
研究设计与人群特征
本研究纳入了英国生物银行中459,902名基线时无NDDs的参与者,进行了长期前瞻性随访。研究采用经过严格质量控制和校正的LTL测量值(调整后的T/S比值),并依据国际疾病分类第10版(ICD-10)代码通过住院记录来确定NDDs的发病。研究团队构建了三个逐步调整的Cox比例风险模型:模型1调整了人口统计学因素(年龄、性别、种族)和体重指数;模型2额外加入了社会经济状况、体力活动和物质使用(吸烟、饮酒);模型3进一步纳入了高血压、糖尿病病史以及白细胞计数和C反应蛋白等炎症标志物。如表1所示,与未患NDDs的参与者相比,NDDs患者年龄更大、男性比例更高、生活方式更不健康,且平均LTL更短。
核心发现:端粒长度的矛盾效应
如图1所示,在多变量调整后,较短的LTL与多种NDDs的风险增加呈显著负相关。具体而言,LTL每增加一个标准差,阿尔茨海默病(AD)的风险降低48%(HR: 0.52),AD痴呆风险降低47%(HR: 0.53),未特指的痴呆风险降低26%(HR: 0.74),神经系统退行性疾病风险降低38%(HR: 0.62),锥体外系和运动障碍风险降低37%(HR: 0.63),酒精所致精神和行为障碍风险降低54%(HR: 0.46)。这些结果在调整了广泛的混杂因素后依然稳健。然而,研究揭示了一个令人费解的“矛盾”现象:更长的LTL与多发性硬化症(MS)的风险增加271%显著相关(HR: 3.71),这种关联在60岁以下人群中尤为明显。
机器学习验证与敏感性分析
为了增强结论的可靠性并探索非线性关系,研究者应用了多种机器学习算法,包括梯度提升机、LASSO-Cox和XGBoost。这些模型在训练集和验证集中均表现出稳健的判别性能,其受试者工作特征曲线下面积在预测AD、痴呆等疾病3年、5年和10年风险时均达到或超过0.8,证实了LTL作为预测因子的价值。通过限制性立方样条分析,发现大多数关联呈线性,但酒精相关障碍与LTL存在显著非线性关系。广泛的敏感性分析,包括按性别和年龄分层、排除随访前5年发病的病例以及使用不同的LTL标准化指标,均未实质性地改变主要风险估计,证明了研究发现的稳健性。
潜在的生物学机制探讨
该研究发现的矛盾关联可能反映了不同NDDs背后差异化的病理生理机制。较短的LTL作为系统性衰老和氧化应激累积的标志,可能通过促进神经胶质细胞衰老、激活衰老相关分泌表型,从而加剧神经炎症和淀粉样蛋白沉积,这在AD等疾病中起到推波助澜的作用。相反,MS作为一种自身免疫性疾病,其发病可能受益于免疫细胞更强的增殖能力。较长的LTL可能延长了自身反应性T淋巴细胞和B淋巴细胞的克隆扩增潜力,从而增加了自身免疫攻击的风险。此外,研究还观察到性别和年龄对关联的修饰作用。例如,较长LTL对AD的保护作用在女性中更显著,而较长LTL增加MS风险则在年轻人群中更突出,这提示端粒动力学受到生物衰老和性别特异性因素的复杂调控。
参考文献
[1] Chen, Xiangting et al. “Association between leukocyte telomere length and neurodegenerative diseases: a prospective cohort in the UK Biobank.” Journal of Neurologyvol. 273,1 (2026): 137. https://doi.org/10.1007/s00415-025-13479-1
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