一项覆盖4万余人的研究发现，脑类淋巴系统活动与17个遗传位点有关，相关基因的作用随年龄变化，并与脑老化及阿尔茨海默病相关指标存在联系。
大脑也有自己的“清洁系统”。每天，脑脊液与脑组织间液不断交换，帮助清除β淀粉样蛋白、tau蛋白等代谢废物。这套被称为脑类淋巴系统的机制，与睡眠、认知功能和神经退行性疾病密切相关。然而，为什么不同人的大脑清除能力存在差异，一直缺乏明确答案。
研究人员如今发现，这套系统的运作可能在很大程度上受到遗传因素影响。
研究团队汇集了40866名参与者的数据，年龄跨度从9岁到82岁。通过磁共振扩散成像，研究人员计算出一项名为ALPS的指标，用来间接评估脑血管周围液体的流动情况，再将其与参与者的基因组数据进行比较。
结果发现，ALPS指标具有明显的遗传基础。根据不同统计方法，常见遗传变异可以解释约28.4%至32.5%的个体差异。研究共发现17个与该指标显著相关的基因组位点，并进一步锁定161个候选基因。其中7个位点的关联在独立数据集中得到重复验证。
这些基因涉及神经发育、脑组织结构和胶质细胞活动。尤其值得注意的是NUAK1，它与神经纤维结构及tau蛋白调控有关。另一基因SULF2则参与调节细胞信号传递和神经突起生长。这意味着，大脑的清除机制可能与神经细胞及其支持组织的发育和维护紧密相连。
研究还揭示了一个重要现象：遗传因素对脑类淋巴活动的影响并非终生固定。
通过比较儿童、青年和老年群体，以及分析长期追踪数据，研究人员发现，ALPS指标在儿童成长过程中逐渐升高，进入老年后则呈下降趋势。有些遗传位点在各年龄段表现出一致影响，但另一些位点的作用会随年龄改变。例如，SULF2附近的遗传变异在老年群体中表现出更明显的负面关联，提示相关基因可能参与脑组织的衰老过程。
更有意义的是，这套系统的遗传基础还与其他脑部特征发生重叠。研究发现，ALPS指标与脑室体积、部分白质微结构存在显著遗传相关性，也与脑白质病变及脑脊液中的tau蛋白水平存在遗传重叠。其中GMNC和C16orf95等基因，可能连接脑内液体调节与神经退行性变化。
这为理解阿尔茨海默病等疾病提供了新线索。过去，人们更多关注大脑能否及时清除有害蛋白，如今的发现提示，清除系统本身的遗传差异，也可能影响大脑在衰老过程中的状态。
不过，ALPS只是一种间接影像指标，研究发现的主要是遗传关联，尚不能证明这些基因直接决定了大脑的废物清除效率，更不能据此判断个人患病风险。
这项研究的重要意义，是首次较系统地描绘了脑类淋巴活动的遗传图谱。大脑的自我清洁能力不仅随着年龄变化，也可能从生命早期就受到基因影响，而理解这些遗传机制，或许能为未来研究脑衰老和神经退行性疾病提供新的方向。
原文：https://www.nature.com/articles/s41467-024-55706-9