认知障碍影响记忆、学习、集中和决策能力，随着全球老龄化，痴呆和轻度认知障碍的人数不断增加。由于缺乏有效的疾病修饰治疗，迫切需要识别早期高风险人群的生物标志物。本研究旨在探索循环代谢物与认知障碍的关系，并评估代谢物生物标志物在预测认知障碍发生中的额外贡献。

该研究基于中国如皋市的长寿与衰老研究（RuLAS），其中1643名年龄在70至84岁的参与者被分为认知正常、中度障碍和重度障碍三组。采用核磁共振波谱法对参与者的血浆代谢组进行分析。研究采用两步策略：首先在横断面分析中筛选认知障碍相关代谢物，然后在前瞻性分析中验证筛选结果。在横断面分析阶段，采用多项逻辑回归模型，控制年龄、性别、教育水平和APOE ε4基因携带状态，以识别认知障碍相关代谢物。在前瞻性分析阶段，匹配随访期间发生认知障碍的68例患者与204例认知正常对照组，使用条件逻辑回归验证代谢物的关联性。

图1：研究设计示意

研究发现，28种代谢物与重度认知障碍呈显著关联，特别是IDL颗粒数、ApoB在IDL中的含量、亮氨酸和缬氨酸等与认知障碍风险降低28%-33%显著相关。进一步将13个通过Lasso回归筛选的代谢标志物纳入传统风险因素的预测模型中，显著提高了预测认知障碍发生的能力，其中包括受试者工作特征曲线下面积（AUROC）从0.703提高到0.839，精确召回曲线下面积（AUPRC）从0.405提高到0.705。代谢组富集分析揭示了亮氨酸、缬氨酸及异亮氨酸的生物合成和降解等代谢通路，这些通路可能与认知障碍发生有关。

图2：中度障碍和重度障碍组与正常组之间主要代谢物差异的火山图

该研究识别了与认知障碍相关的血浆代谢物，包括亮氨酸、缬氨酸、IDL颗粒数和IDL中的ApoB含量，这些代谢物有助于预测认知障碍的发生。将代谢标志物整合到预测模型中，显著提升了传统风险因素模型的预测能力。该研究结果可能为理解认知障碍的病因学及识别高风险人群提供新思路，且提示了在饮食干预中应用特定氨基酸的重要性。

文献出处：

Huang, Y., Sun, X., Huang, Q., et al. "Circulating metabolome in relation to cognitive impairment: a community-based cohort of older adults." Translational Psychiatry. 2024;14:469. https://doi.org/10.1038/s41398-024-03147-9.