《npj Aging》：Association of brain age gap with BMD and incident fractures in the UK Biobank
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為解決腦老化與骨骼健康衰退在老年人群中并存、且缺乏整合性生物標志物的問題，研究人員利用英國生物樣本庫（UK Biobank）數據，開展了關于影像學衍生的腦齡差（BAG）與多部位骨密度（BMD）及全部位骨折風險關聯的大規模隊列研究。結果表明，更高的腦齡差（即大腦更顯衰老）與更低的骨密度和顯著升高的骨折風險相關。此研究揭示了腦與骨骼衰老進程之間存在潛在的共同生物學基礎，為早期識別骨質疏松和骨折高危人群提供了新的影像學指標。
隨著全球人口老齡化進程的加速，衰老相關的健康問題日益凸顯。其中，大腦的退行性變化與骨骼系統的脆弱化（如骨質疏松和骨折風險增加）常常在老年個體中同時出現，嚴重影響著老年人的生活質量和獨立生活能力。然而，長期以來，神經系統的衰老與骨骼系統的衰老在臨床研究和診療實踐中往往被分割看待。是否存在一個能夠跨越這兩個系統、并更早、更靈敏地反映個體整體衰老程度的生物學指標？這個問題對于實現衰老相關疾病的早期預警和干預至關重要。
近年來，隨著神經影像技術和人工智能的發展，一種名為“腦齡”的指標應運而生。研究者可以利用大腦磁共振成像（MRI）數據，通過機器學習模型預測出一個人的“大腦年齡”。將這個預測的腦齡與個體的實際年齡（即時序年齡）相減，就得到了“腦齡差”（Brain Age Gap, BAG）。如果一個人的BAG為正值，意味著他的大腦影像特征看起來比其實際年齡更老；反之，則為更年輕。越來越多的證據表明，BAG是一個比單純時序年齡更強大的預測因子，能夠更有效地預警多種與年齡相關的神經退行性疾病和認知功能下降。那么，這個反映大腦衰老狀態的指標，是否也能像一面鏡子，映照出骨骼系統的健康狀況呢？這正是發表在《npj Aging》上的這項研究試圖解答的核心問題。
為了探索大腦衰老與骨骼健康之間的隱秘聯系，研究團隊利用了大規模人群隊列——英國生物樣本庫（UK Biobank）的資源。他們納入了28,705名平均年齡為63.2歲的參與者，這些參與者均接受了腦部MRI掃描。研究人員從這些腦影像中提取了多達1705個影像學表型，并采用LASSO回歸這一機器學習方法，構建了預測個體腦齡的模型。基于此模型計算出的BAG，被作為核心暴露變量。研究的結局指標則包括四個關鍵部位的骨密度（BMD）測量值（股骨頸、股骨轉子、腰椎和全身），以及通過醫療記錄追蹤獲得的全部位骨折事件。通過一系列嚴謹的統計分析，研究團隊揭示了BAG與骨骼健康之間的深刻關聯。
研究結果顯示：
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BAG與骨密度呈顯著負相關：分析表明，BAG每增加1歲（即大腦影像看起來更老1歲），與多個部位的骨密度下降顯著相關。具體而言，股骨頸BMD、股骨轉子BMD、腰椎BMD和全身BMD均隨之降低，且所有關聯都具有極高的統計學顯著性（P值遠小于0.05）。這意味著，大腦看起來越衰老的個體，其骨骼也傾向于更“脆弱”。
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BAG與骨折風險呈顯著正相關：在考察臨床硬終點——骨折風險時，研究發現更高的BAG與更高的全部位骨折風險相關聯。風險比（HR）為1.06，這意味著BAG每增加1歲，骨折風險平均增加6%。
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性別和絕經狀態是關鍵修飾因素：研究進一步發現，BAG與骨密度的關聯強度并非一成不變，而是受到性別和女性絕經狀態的顯著影響。具體來說，這種關聯在男性和絕經后女性中表現得更為強烈。這一發現提示，性激素可能在鏈接大腦與骨骼衰老的共通生物學通路中扮演重要角色。
結論與討論部分歸納指出，這項研究首次在大規模人群中系統性地證實了基于MRI的腦齡差（BAG）與骨密度降低及骨折風險升高之間存在顯著關聯。研究結果有力地支持了“腦-骨軸”存在的假說，暗示大腦與骨骼的衰老可能共享某些內在的生物學機制，如慢性炎癥、氧化應激或激素調節通路的紊亂。BAG作為一個無創、可量化的影像學生物標志物，不僅為神經衰老提供了度量，也可能成為評估骨骼衰老和骨折風險的潛在新型工具。這為未來開發跨系統的抗衰老干預策略提供了新的思路和靶點。更重要的是，該研究提示臨床醫生，在關注老年人骨骼健康時，或許也應該留意其大腦的影像學衰老跡象，反之亦然，從而實現對衰老相關風險更全面的評估和管理。盡管仍需前瞻性研究和機制探索加以驗證，但這項研究無疑為理解人類整體衰老進程開辟了一個新穎且富有前景的交叉視角。
