紐約市威爾康奈爾醫學院的研究人員分析了用放射性示蹤劑進行的PET掃描,該示蹤劑檢測了一組健康男性和女性下丘腦神經膠質細胞中的轉運體蛋白(TSPO)活性。他們發現只有女性表現出與年齡相關的下丘腦TSPO表達。
通訊作者、放射神經學副教授特雷西·巴特勒博士及其同事寫道:“我們認為這一新結果與理解人類衰老中的明顯性別差異有關:只有女性在中年時才會經歷生育能力喪失——更年期。”
下丘腦最為人所知的是激素分泌的控制器,用于調節基本的身體功能,如生殖。根據作者的說法,最近在動物模型上的研究表明,下丘腦是參與神經炎癥的細胞活動的中樞,并可能介導與年齡相關的大腦和身體變化,如絕經期發生的變化。
為了了解這些發現如何轉化為人類,研究人員評估了一組健康受試者(n=43,19名女性,年齡23至78歲)中年齡和性別對下丘腦TSPO表達的影響。2013年至2019年間,在研究癲癇、高血壓、慢性疲勞綜合征、帕金森病和海灣戰爭綜合征期間,參與者在Weill Cornell Medicine接受了TSPO-PET掃描(Biograph PET/CT,西門子Healthineers)。
為了評估年齡和性別對該組下丘腦TSPO表達的影響,研究人員測量了放射性示蹤劑(carbon-11 PK11195)的結合電位,該示蹤劑旨在揭示活化膠質細胞外膜上表達的TSPO。
在女性和男性的聯合組中,作者發現在丘腦,而不是下丘腦,TSPO的表達與年齡相關。然而,當分別檢查女性和男性的TSPO-PET結果時,他們發現只有女性表現出與年齡相關的下丘腦TSPO表達(R=0.49,p=0.032)。
全腦統計z圖的矢狀視圖(中線右側;X=8),顯示了女性大腦年齡相關TSPO表達高于男性的區域,在跨越下丘腦和丘腦的區域中有顯著的結果(下丘腦峰值:X=11,Y=-7,Z=-13[Z=4.2];丘腦峰值:X=4,Y=-6,Z=0[Z=5.1];下丘腦重心:X=10,Y=-5,Z=-9。這種性別差異對應于下丘腦中顯著的年齡相關TSPO表達:X=0,Y=-,Z=-9。這種性別差異對應于女性下丘腦中顯著的年齡相關TSPO表達(峰值:X=8,Y=0,Z=-12[t=3.3;p-校正=0.002]),而不是男性。與女性相比,男性沒有更大的與年齡相關的TSPO表達區域。圖片由科學報告提供。
作者說:“這是對人類下丘腦小膠質細胞激活的首次評估,顯示了年齡和性別的重要影響。”最終,更年期與認知能力下降和年齡相關疾病(包括阿爾茨海默病和心血管疾病)的風險顯著增加有關。在更年期的嚙齒動物模型中,補充雌激素可以防止許多這種變化,而在人類中,盡管進行了幾十年的研究,絕經后激素替代療法的益處仍然不確定。
作者寫道,這項關于女性中年齡相關的下丘腦炎癥的研究結果可能對理解和改變女性的生殖老化有意義。
該小組補充說,未來的研究應包括縱向研究設計、仔細評估受試者的激素和生殖狀況,以及優化神經圖像采集和處理技術,以評估下丘腦等小結構。
巴特勒和他的同事總結道:“了解衰老中的物種和性別差異對于開發有效的治療與年齡相關的疾病的方法至關重要,也許還有衰老本身。”