摘要

本研究調查了阿爾茨海默病（AD）不同階段（認知正常 [CN]、輕度認知障礙 [MCI] 和 AD）患者血漿中血清素的動態變化，以確定基線血清素水平及其24個月內的變化是否與腦脊液中的淀粉樣蛋白-β（Aβ42）、tau蛋白生物標志物、淀粉樣蛋白PET負荷、大腦結構完整性以及認知功能下降有關。分析了959名ADNI參與者（CN = 306，MCI = 421，AD = 232）的基線和24個月隨訪數據。測量指標包括血漿血清素水平、腦脊液生物標志物（Aβ42、總tau蛋白、p-tau181）、florbetapir PET掃描結果、MRI（海馬體積、皮質厚度）以及認知測試（MMSE、ADAS-Cog 11、CDR-SB）。使用ANOVA或Kruskal–Wallis檢驗分析組間差異，并通過部分相關性和混合效應模型（調整年齡、性別、教育程度和APOE ε4基因型）來探討相關性，同時進行了FDR校正。研究結果表明，基線血清素水平在臨床階段呈逐步下降趨勢（CN > MCI > AD；p ≤ 0.05），這與血清素能系統的漸進性失調一致。在AD患者中，較高的基線血清素水平與較少的淀粉樣蛋白病變和較好的大腦結構相關，表現為腦脊液Aβ42水平較高（β = 0.28，FDR < p = 0.01）、florbetapir PET掃描顯示的淀粉樣蛋白負荷較低（β = ?0.31，FDR < p = 0.02）以及海馬體積較大（β = 0.33，FDR < p = 0.02）。較高的血清素水平還與更好的認知表現相關（MMSE：β = 0.22，FDR < p = 0.02；ADAS-Cog 11：β = ?0.24，FDR < p = 0.02）。在AD患者中，24個月內血清素水平下降與淀粉樣蛋白負荷加重（ΔPET SUVR：β = ?0.29，FDR < p = 0.02）和海馬萎縮加速（β = 0.32，FDR < p = 0.01）有關。基線血清素水平較高還能預測24個月內腦脊液Aβ42水平的下降幅度較小（β = 0.28，FDR < p = 0.01）以及海馬體積損失較少（β = 0.31，FDR < p = 0.01）。在CN和MCI組中，經過FDR校正后，血清素與AD生物標志物或認知結果之間的關聯并不顯著。總體而言，較低的血清素水平與AD中的淀粉樣蛋白病變、海馬神經退行性變及認知功能下降相關，這支持血清素作為疾病進展的階段特異性生物標志物和機制性因素的潛力。需要進一步的縱向研究來明確因果關系，并評估血清素能通路作為治療靶點的可行性。