肌肉质量在肝-脑轴中的中介作用：对身体成分、大脑衰老及生物标志物的CT指标的综合性分析

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Mediating role of muscle quality in the liver–brain axis: integrated analysis of CT markers of body composition, brain aging, and biomarkers

肝脂质过载通过肌肉密度中介影响脑老化，多模态数据分析显示肌肉密度在肝脂质过载与脑年龄差距（BAG）间起关键中介作用，并连接体成分、代谢指标与脑老化，证实肌肉质量是肝脑轴中可调节的核心因素。

　　这项研究揭示了肝脏脂肪积累与大脑衰老之间的复杂关系，并强调了肌肉质量在这一过程中的中介作用。通过整合多种数据来源，包括腹部计算机断层扫描（CT）、脑部磁共振成像（MRI）和血液检测，研究人员分析了2510名成年人的健康数据，旨在探索肝脏脂肪与大脑老化之间的潜在机制。研究的核心发现是，肌肉密度，而非单纯的肌肉体积，起到了部分中介作用，将肝脏脂肪积累与大脑年龄差距（BAG）联系起来。这一发现不仅拓展了我们对代谢异常与神经退行性变化之间相互作用的理解，还为干预策略提供了新的方向。

肝脏、骨骼肌和大脑通过代谢和内分泌途径相互连接，构成一个系统性的轴线，可能对神经退行性疾病产生影响。尽管肝脏脂肪沉积和肌肉减少（即肌少症）已被单独与神经退行性疾病相关联，但它们如何共同作用于大脑老化仍不明确。本研究提出，肝脏脂肪可能通过影响肌肉质量间接加速大脑老化。这种影响可能源于共同的代谢通路，如脂质代谢异常、系统性炎症和胰岛素抵抗等，这些因素在肝脏和肌肉中都可能产生不良后果。此外，肌肉质量还与认知功能密切相关，其下降可能对大脑健康造成负面影响。

为了评估这一中介效应，研究人员采用了一种称为中介分析的方法。他们将肝脏脂肪指数（LAI）作为自变量，肌肉密度作为中介变量，大脑年龄差距（BAG）作为因变量，构建了一个模型来分析它们之间的关系。结果显示，LAI与BAG之间存在显著的负相关，而LAI与肌肉密度之间则呈现正相关。同时，肌肉密度与BAG之间也存在显著的负相关。这表明，肝脏脂肪的增加可能通过降低肌肉质量，进而导致大脑出现加速老化现象。此外，研究还发现，BAG与蒙特利尔认知评估（MOCA）得分之间存在显著的负相关，进一步支持了大脑老化与认知能力下降之间的联系。

在方法上，研究人员利用了先进的机器学习技术来计算BAG。他们使用brainageR软件，基于T1加权脑部MRI图像，通过主成分分析提取关键的脑体积信息，并结合高斯过程回归进行预测。这种方法能够更准确地反映大脑的健康状态，避免了传统年龄计算方式的偏差。同时，为了减少因回归稀释带来的误差，研究团队还采用了一种校正方法，使BAG的计算更加可靠。

腹部CT图像的获取和分析是研究的重要组成部分。研究使用了深度学习算法，对肝脏和脾脏的体积进行自动分割，并计算出肝脏的CT衰减指数（LAI），作为肝脏脂肪积累的指标。LAI的计算方法是通过肝脏与脾脏的平均CT衰减值之差，这一方法已被证明在不同扫描条件下具有良好的稳定性。此外，研究人员还分析了肌肉密度、内脏脂肪体积、皮下脂肪体积以及它们之间的比例，这些指标有助于更全面地评估身体成分的变化。

网络分析进一步揭示了这些变量之间的多维关系。通过应用图形LASSO方法，研究团队构建了一个包括BAG、CT衍生的身体成分指标、实验室检测结果和人体测量数据的网络模型。结果显示，肌肉密度在该网络中处于核心位置，是连接肝脏脂肪积累与大脑老化的关键节点。这一发现表明，肌肉质量可能在维持整体代谢平衡和保护大脑健康方面发挥着重要作用。同时，网络分析还显示，肝脏脂肪指数（LAI）与内脏脂肪体积、血糖水平（如HbA1c）和甘油三酯（TG）之间存在显著关联，但LAI与BAG之间并没有直接联系，这提示肝脏脂肪可能通过影响肌肉质量间接作用于大脑老化。

研究还发现，肌肉密度与MOCA得分之间存在显著的正相关，而BAG与MOCA得分之间则存在显著的负相关。这表明，肌肉质量的改善可能有助于延缓大脑老化并维持较高的认知功能。这一结论与先前的研究结果一致，即肌肉质量与认知能力之间存在紧密联系。因此，维持肌肉质量可能成为延缓大脑老化的重要策略。

然而，研究也指出了其局限性。首先，由于研究采用的是回顾性设计，因此无法确定因果关系，只能说明变量之间的相关性。其次，研究样本的平均年龄较大，这可能影响BAG的计算结果，因为老年人的大脑老化程度通常更高。此外，研究中未明确揭示肌肉质量与特定脑区萎缩之间的具体分子机制，这需要进一步的实验研究来验证。最后，研究还强调了未来需要开展临床试验，以评估改善肌肉质量是否能够有效延缓肝脏脂肪积累导致的大脑老化。

总体而言，这项研究为理解肝脏、肌肉和大脑之间的相互作用提供了新的视角，并突出了肌肉质量在这一系统中的关键作用。通过整合多模态数据，研究人员不仅揭示了肌肉密度在肝脏脂肪与大脑老化之间的中介效应，还为未来的干预策略提供了科学依据。例如，增加身体活动、改善饮食结构和控制代谢异常可能有助于维持肌肉质量，从而减缓大脑老化进程。此外，研究还指出，未来的探索应更加关注其他潜在因素，如肠道微生物群与大脑健康之间的关系，以构建一个更全面的模型，解释大脑老化的多种影响因素。