其他名称: 脑老化，抗脑衰老
英文名称：Aging Brain，Anti-aging of Brain
 

概述

衰老是大多数神经退行性疾病的主要危险因素，包括轻度认知障碍、老年痴呆（或阿尔茨海默症）和帕金森病等。大脑衰老既表现在脑结构变化，也与脑化学和功能改变、神经认知变化等有关。已知大脑是人体耗氧量最高的器官，氧化损伤是脑衰老主因之一。积极参与社交活动、智力游戏，以及避免不良饮食和坚持运动锻炼，实施降低氧化应激、低灌注损伤和增加神经突触密度等综合干预措施，可防止或延缓脑衰老。此外，对新靶标的干预也为抗脑衰老提供了有价值的途径。
 

脑衰老机制及特征

人体衰老伴随许多生理、生化和心理变化，大脑衰老也不例外。
1.脑结构变化
CT扫描发现脑室随年龄增长和扩大，而磁共振成像（MRI）研究表明，脑容量则随着年老而减少，但脑区局部减少量不均匀；一些大脑区域以每年高达1％的速度收缩，而其他大脑区域在寿命结束前仍保持相对稳定。大脑由许多不同的区域和类型的组织或物质组成。大脑物质一般可分为灰质或白质，灰质由皮质和皮层下细胞核组成；白质由紧密堆积的有髓鞘轴突组成，其将大脑皮层的神经元彼此连接并与外周相连。

• 神经回路和大脑可塑性丧失：年龄相关可塑性缺陷的机制是年龄引起的钙调节改变的结果。人体处理钙能力的变化将最终影响神经元放电和传播动作电位的能力，这反过来会影响大脑可塑性—即大脑改变其结构或功能的能力。由于大脑的复杂性及其所有结构和功能，可以合理地假设某些区域比其他区域更容易老化，例如海马和新皮质两条回路。有人提出，年龄相关性认知下降的部分原因不是神经元死亡，而是由于突触改变。动物研究的证据也表明，这种认知缺陷是由于功能和生化因素，如酶活性、化学信使或皮层回路中基因表达的变化。

• 脑皮层变薄：MRI可以非侵入性方式非常详细地观察大脑结构的能力。研究发现，白质体积在19-40岁之间增加，但在此年龄后下降，成年期和老年期间灰质体积减少，这被称为“脑白质疏松症”。据研究报道，个体寿命的前60年与灰质密度的快速下降相关，并且这发生在大脑半球和侧脑表面的背侧、额叶和顶叶上。某些语言功能，如单词检索和生产被发现位于更多的前语言皮质，并随着年龄的变化而恶化。脑沟的宽度不仅随着年龄的增长而增加，而且随着老年人认知能力的下降而增加。

• 年龄相关性的神经元形态学：许多研究表明，年龄引起的认知缺陷可能不是由于神经元丢失或细胞死亡，而可能是神经元形态的小区域特异性变化的结果。与年轻人相比，50岁以上人群的脊柱数量和脊柱密度下降了46％。猴子的一项电子显微镜研究显示，与年轻人（6-9岁）相比，老年猴子（27-32岁）的前额叶皮层锥体细胞顶端树突簇上的脊柱损伤减少了50％。

• 神经原纤维缠结：正常衰老和病理性衰老之间的重要差异之一是神经原纤维缠结的位置。年龄相关的神经病变如阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病、高血压和动脉硬化等，使得很难区分正常的脑衰老模式。神经原纤维缠结由成对的螺旋丝（PHF）组成。在正常的非痴呆衰老中，每个受影响的细胞体内的缠结数量相对较低，并且仅限于嗅核、海马旁回、杏仁核和内嗅皮质。随着非痴呆个体的年龄增长，缠结密度普遍增加，但在发现缠结的地方没有显著差异。通常在老年痴呆患者的脑中发现的另一种主要神经变性因子是淀粉样斑块。然而，与缠结不同，斑块尚未被发现是正常衰老的一致特征。

• 氧化应激作用：认知障碍归因于氧化应激、炎症反应和脑微血管的变化，但这些机制对影响认知老化的确切影响尚不清楚。与身体中的其他组织相比，大脑被认为对氧化损伤异常敏感：

• 在“正常衰老”中，大脑氧化应激包括细胞核和线粒体DNA中的蛋白质氧化，脂质过氧化和氧化修饰。
• 氧化应激可以破坏DNA复制并通过许多复杂过程抑制修复，包括DNA组分中的端粒缩短。每次体细胞复制时，端粒DNA组分缩短。由于端粒长度可部分遗传，认知衰退的发病年龄存在个体差异。
• 氧化损伤的增加与健康老年人的神经退行性疾病、轻度认知障碍和认知的个体差异有关。 

• DNA损伤：许多研究表明，DNA损伤随着哺乳动物大脑的年龄而累积。这种损伤包括氧化核苷8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）、单链和双链断裂，DNA-蛋白质交联和丙二醛加合物等。DNA损伤可能会降低参与学习、记忆和神经元存活的选择性脆弱基因的表达，从而启动一种从生命早期开始的大脑衰老模式。

 
2.脑化学变化
除了大脑随着年龄增长而发生的结构变化之外，脑衰老过程还需要广泛的生化变化。具体而言，神经元通过神经递质（化学信使）彼此通信。一些研究已经确定了许多这些神经递质及其受体，它们在正常衰老过程中在大脑的不同区域表现出显著的改变。

• 多巴胺变化：许多研究报道了多巴胺合成、结合位点和受体数量与年龄相关的变化。

• 多巴胺合成水平与年龄相关的显着下降。
• 多巴胺受体D1、D2和D3的年龄相关性显著下降，D1受体密度的普遍降低也随着年龄的增长而出现。

• 血清素变化：不同血清素受体和5-羟色胺转运蛋白（5-HT2）水平也随着年龄增长而出现。

• 研究表明，尾状核、壳核和额叶大脑皮质中的5-HT2受体水平随着年龄的增长而下降。额叶皮层中5-HT2受体的结合能力降低，以及丘脑和中脑中血清素转运蛋白的结合能力降低。 

• 谷氨酸盐变化：谷氨酸盐是另一种神经递质，随着年龄的增长而逐渐减少。研究表明，与年轻受试者相比，年龄较大的受试者在运动皮层中具有较低的谷氨酸浓度，与年龄相关的显著下降，尤其是顶叶灰质、基底神经节以及较小程度的额叶白质。顶叶和基底神经节区域经常受到与衰老相关的退行性脑部疾病的影响，因此，脑谷氨酸盐可能作为衰老引起的脑疾病标志物。

 
3.神经心理变化

• 方向感的变化：方向感的缺陷是脑疾病最常见的症状之一。方向感为自我意识与周围环境的关系，通过区分一个人是否具有时间、地点和人的感觉来检查方向。几乎所有的医学和神经心理学评估都包括方向测试。一些研究表明，在整个生命周期中，定向不会下降。然而，方向感的轻微变化可能是衰老的正常部分，因为记忆正常的年轻人几乎没有定向问题。

• 注意力的变化：许多老年人注意到其注意力的下降。注意力指的是认知能力，由于人类的大脑资源有限，人们会将注意力集中在特定的刺激上并阻挡其他刺激。

• 当两项任务必须同时进行时，老年人的表现会比年轻人的表现下降得多。研究表明，持续注意力并没有随着年龄而下降。成年早期持续注意力增加，然后保持相对稳定，至少在70岁前如此。关于正常衰老如何影响80岁以后的注意力需要更多的研究。
• 值得注意的是，除了真正的注意力之外，还有一些因素可能与注意力不集中有关。例如，感觉缺陷可能会影响老年人的注意力，听力或视力受损可能使老年人更难以在视觉和口头注意力上保持最佳状态。

• 记忆力的变化：研究揭示了许多不同类型的记忆，例如陈述性记忆（包括情景记忆和语义记忆）、工作记忆、空间记忆和程序记忆等。研究发现，记忆功能即与内侧颞叶相关的记忆功能特别容易受到与年龄相关的衰退的影响。许多利用各种方法进行的研究，如组织学、结构成像、功能成像和受体结合，表明额叶和额纹纹多巴胺能通路尤其受年龄相关过程的影响，导致记忆改变。

• 语言的变化：语言任务的性能变化，以及功能性、程度和信号强度随着年龄的变化而变化。例如，与年龄相关的行为变化包括与单词检索相关的任务表现受损，对具有高句法和/或工作记忆要求的句子的理解，以及这些句子的产生。

 
4.遗传因素：个体衰老的变化可归因于遗传和环境因素。
寻找遗传因素一直是试图理解神经病理过程的重要方面，对阿尔茨海默病发展中遗传成分的研究也为理解正常或“非病理性”衰老背后的遗传学贡献不凡。
人类大脑表现出功能下降和基因表达的变化。基因表达的这种调节可能是由于基因组中启动子区域的氧化性DNA损伤。
 

饮食、生活方式与脑衰老

脑衰老是伴随人体衰老的不可避免的过程。然而，研究表明，许多因素或措施可影响或延缓脑衰老，包括如下：

• 保持健康的饮食，包括ω-3脂肪酸和保护性的抗氧化剂。
• 运动锻炼，大量研究表明，经常运动锻炼利于维持脑健康，包括认知、反应和记忆能力等。
• 参与智力活动，包括心理活动（如填字游戏）和阅读思考等。
• 受教育水平，一般而言，受教育程度越高，思考越多、脑细胞越活跃。同时，自我保健意识越强（包括饮食和生活方式），这都利于保持延迟认知功能下降和脑健康。
• 积极参与社交活动、建立友谊网络。

 

抗脑衰老的路径

1.降低氧化损伤、保护脑神经
大脑是人体耗氧量最高的器官，脑细胞线粒体对氧化应激异常敏感，氧化损伤是脑神经退行性病变主因。用于保护脑神经的抗氧化剂包括：

• 辅酶Q10、吡咯喹啉醌PQQ
• 硫辛酸
• 褪黑素：从上世纪90年代以来，褪黑素主要用于改善睡眠。最近更多的研究发现，褪黑素具有脑内抗氧化、阻止脑神经退化的作用。实际上，年龄增加引起松果体分泌的褪黑素不断下降，这是脑老化的标志之一。更年期后补充褪黑素有助于预防阿尔茨海默病、帕金森病等中枢神经退化疾病。

 
2.抑制脑区低灌注、减少大脑慢性损伤：
随着人体衰老，脑血流减少造成慢性低灌注，导致脑细胞损伤和逐渐死亡，这是脑萎缩、认知障碍、老年痴呆症和脑卒中等主因。

• 引起脑血管系统阻塞的血液危险因素包括：高同型半胱氨酸、纤维蛋白原、 C-反应蛋白、高血糖和高甘油三酯等。
• 脑血流供血不足的因素包括：动脉粥样硬化和颈动脉狭窄、心功能不足或心衰等。支持动脉血流的天然化合物包括：

• 辅酶Q10
• 硫辛酸
• L肉碱，或乙酰L肉碱

• 改善低灌注（脑血流）的化合物包括：

• 长春西汀
• 银杏
• 天麻素

3.防止脑萎缩：
随着脑衰老进展，大脑每年失去约0.4%的质量，脑萎缩的速度随着年龄增长而增加。脑萎缩明显的老年人比大脑正常的同龄人更容易出现认知和运动障碍。同时存在增加脑梗塞和血管性死亡的风险。此外，大脑特定区域的萎缩与各种认知、行为和心理健康问题有关，如颞叶的收缩与严重抑郁的风险增加有关。

• 加速脑萎缩的风险因素包括：

• 动脉粥样硬化，影响脑血流和营养输送，导致脑容量逐渐减少，脑体积和脑皮层缩小。心血管病独立风险因素—高同型半胱氨酸血症，由于缺乏叶酸、维生素B6和B12，引起血管内皮损伤，影响脑血流而导致脑灰质流失、缩小。
• 糖尿病：高血糖除了改变血流外，也引起神经变性而导致脑萎缩，脑皮层和海马体缩小等。
• 睡眠障碍：睡眠中断和焦虑也会导致脑容量减少，引起认知功能下降直至老年痴呆症。
• 吸烟和饮酒：增加脑氧化应激而导致脑细胞损伤，引起脑萎缩。

• 可延缓脑萎缩的天然化合物包括：

• 丝氨酸磷脂，构成脑细胞膜重要成分。
• 乙酰L肉碱，脑脊液的成分之一。
• 鱼油（ω-3），脑细胞膜富含大量长链不饱和脂肪酸包括ω-3基团。鱼油所含DHA是脑神经元传导所必需的成分。
• 维生素B族，尤其联合补充叶酸、维生素B6和B12, 防止缺乏症、维持代谢水平等。

4.增加突触密度和脑可塑性：苏糖酸镁
L-苏糖酸镁（Magnesium L-threonate ，MgT)由美国麻省理工（MIT）研究发现其被大脑快速吸收及独特的影响作用，包括改善认知障碍、睡眠质量和缓解焦虑等，MgT已获得专利保护。MgT的作用机制为:

• 独特的穿越血脑屏障的能力，口服后快速提高脑内镁的水平。
• MgT进入大脑，显著增加神经突触密度，促进脑细胞之间联系。突触密度的丧失与大脑萎缩和认知障碍有关。
• MgT改善和促进大脑可塑性，包括结构可塑和功能可塑，即大脑内部的突触、神经元之间的连接增强，功能可塑指通过学习和训练，实现的认知功能恢复。

临床对照试验证实了上述事实，常规的镁补充剂如柠檬镁、硫酸镁等难于突破脑血屏障。
 
5.阻止脑衰老的新靶标：

• 已知导致阿尔茨海默病的结构缺陷为：

• β淀粉样蛋白积聚：淀粉样斑块是老年性蛋白质“团块”，可破坏脑记忆功能区域。这些斑块对神经元具有高度毒性。
• tau蛋白功能障碍：正常神经元由tau蛋白微管组成的细胞骨架结合在一起。当tau蛋白功能失调并异常积累时，可导致神经元死亡。
• 神经原纤维缠结：由于受损的tau蛋白积累，神经元可被神经原纤维缠结阻塞，使神经元功能失调。

• 研究表明，上述阿尔茨海默病（AD）的病理与GSK-3酶的活性增加相关。GSK-3是糖原合成酶激酶-3，在调节葡萄糖代谢中发挥作用。在神经退行性疾病和精神类疾病等多种重大疾病的研究中，GSK-3已被选择作为治疗靶点。

• 研究发现，GSK-3在AD的发病机制中至关重要，GSK-3将tau蛋白质转化为破坏性的纠结团块毒害脑细胞，并引起神经原纤维缠结形成和最终导致痴呆。
• 有证据表明，葡萄糖/胰岛素作用受损会增加β淀粉样蛋白的积累和tau蛋白损伤。
• 许多阿尔茨海默病患者出现葡萄糖损伤和胰岛素抵抗，故有研究者将AD称之为“III型糖尿病”。
• GSK-3是参与肝糖代谢的关键酶，通过磷酸化GS抑制其活性，降低肝糖合成，使体内血糖浓度升高。
• 随着年龄老化，GSK-3在体内活性增加，导致：

1. 促炎细胞因子增加
2. 细胞自噬功能失调，无法清除衰老细胞
3. 心肌老化、肝脏加速老化
4. 骨骼系统老化加速，导致退行性关节病

研究发现，当GSK-3受到抑制时，健康寿命可能增加。因此，抑制GSK-3活性是阻止AD形成和发展的靶点之一。

• 锂元素可以抑制GSK-3活性及改善认知功能：

• 临床上，锂已经数十年用于治疗精神类疾病，如抑郁症、双向情感障碍等。但服用高剂量锂有毒性，而低剂量安全副作用极少。流行病学调查表明，富锂饮水地区有利人类精神健康，而缺锂地区的人们精神病多、自杀率高。
• 低剂量锂可抑制GSK-3活性，比治疗剂量的锂用量少很多。动物实验表明，低剂量锂可激活转录细胞因子NRF-2，保护细胞降低损伤。
• 人体试验证明，低剂量锂可改善认知功能。对AD患者研究表明，服用低剂量锂认知功能得到改善或症状稳定。

• 富脯氨酸多肽可逆转神经功能衰退：

• 研究表明，富脯氨酸多肽（Proline-rich polypeptides，PRPs）可改变参与β淀粉样蛋白生成的基因表达，以及触发神经原纤维缠结形成的tau蛋白变化，并增加了分解和消除β淀粉样蛋白酶的产生。
• 富含脯氨酸的多肽改善认知功能，具有类似神经生长因子作用，可改善空间学习和记忆能力。在对46名AD患者试验中，服用PRPs认知功能得以明显改善或症状稳定。

富脯氨酸多肽主要存在于母乳、初乳中，鲜蜂王浆所含的脯氨酸最高，并含有丰富多种的缩肽活性成分。
全球至今仍然缺乏治疗老年痴呆（或阿尔茨海默病）的有效药物，而锂和PRPs（或蜂王浆）有助于预防导致老年痴呆症的结构变化缺陷。它们足够安全并可以长期定期地使用，以延缓破坏性脑衰老过程。
 

抗脑衰老综合干预方案

以下是基于循证医学和营养学有关文献综合的结果。
有助于延缓大脑衰老的营养和草本补充剂，主要包括如下：

• 降低氧化应激、抑制脑神经损伤：辅酶Q10、硫辛酸、褪黑素等。
• 抑制慢性炎症、减少脑损伤：鱼油、DHEA等。
• 阻止脑区低灌注、减少大脑慢性损伤：长春西汀、银杏、天麻素等。
• 防止脑萎缩、维持脑容量：乙酰L肉碱、丝氨酸磷脂、维生素B族等。
• 增加突触密度和脑可塑性、维持认知功能：苏糖酸镁等。
• 抑制GSK-3酶活性、改善老年痴呆症状：锂（乳清酸锂）、蜂王浆（初泌）等。

 
更多内容可点击其个性化综合干预方案如下：

• 脑衰老防控要略：

• 脑衰老防控（保护脑神经元）
• 脑衰老防控（改善低灌注）
• 脑衰老防控（抗脑萎缩）
• 脑衰老防控（增加突触密度）
• 脑衰老防控（新靶标法）

• 女性抗脑衰老、脑萎缩：

• 女性抗脑衰老（55-65岁）
• 女性抗脑衰老（66-75岁）
• 女性抗脑衰老（76岁以上）

• 男性抗脑衰老、脑萎缩：

• 男性抗脑衰老（60-70岁）
• 男性抗脑衰老（71-80岁）
• 男性抗脑衰老（81岁以上）

 
以及参阅本网如下专文了解更多有关内容：

• 年龄相关性认知障碍
• 脑白质疏松症
• 长寿与关键营养
• 炎症衰老
• 热量限制与抗衰老
• 线粒体损伤与抗衰老
• 免疫衰老
• DHEA与抗衰老
• 肌肉减少症
• 皮肤抗衰老

 

参考来源：

 
美国国立衰老研究所
www.nia.nih.gov
 
哈佛脑衰老研究
http://nmr.mgh.harvard.edu/lab/harvardagingbrain
 
美国阿尔茨海默病协会
http://www.alz.org

维基百科-脑衰老
https://en.wikipedia.org/wiki/Aging_brain 
 
 
其他参考文献：详见具体的综合干预方案
 
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