英国バイオバンクにおけるSBPおよびBMIと認知・構造的脳表現型との関連性

Association of SBP and BMI with cognitive and structural brain phenotypes in UK Biobank.

• Amy C Ferguson
• Rachana Tank
• Laura M Lyall
• Joey Ward
• Paul Welsh
• Carlos Celis-Morales
• Ross McQueenie
• Rona J Strawbridge
• Daniel F Mackay
• Jill P Pell
• Daniel J Smith
• Naveed Sattar
• Jonathan Cavanagh
• Donald M Lyall

抄録

目的:

SBPとBMIと領域特異的認知能力との関連性を調べ、どの脳構造表現型がそれらの関連性を媒介しているかを調べる。

OBJECTIVE: To test for associations between SBP and BMI, with domain-specific cognitive abilities and examine which brain structural phenotypes mediate those associations.

方法:

断面的な英国バイオバンクデータ（最終N"Zs_200A"="Zs_200A"28"Zs_200A"412）を用いて、SBP/BMIとペアマッチング、行列完成、トレイルメイキングテストA/B、数字記号置換、言語-数字推論、タワー再配置、単純反応時間の認知テストスコアを検討した。年齢、性、剥奪、投薬、アポリポ蛋白e4遺伝子型、喫煙、集団層別化、遺伝子型配列の潜在的交絡因子を調整した。複数の構造的脳画像表現型を介した媒介を検定し、偽発見率を用いて多重検定を補正した。

METHODS: Using cross-sectional UK Biobank data (final N = 28 412), we examined SBP/BMI vs. cognitive test scores of pairs-matching, matrix completion, trail making test A/B, digit symbol substitution, verbal-numerical reasoning, tower rearranging and simple reaction time. We adjusted for potential confounders of age, sex, deprivation, medication, apolipoprotein e4 genotype, smoking, population stratification and genotypic array. We tested for mediation via multiple structural brain imaging phenotypes and corrected for multiple testing with false discovery rate.

結果:

我々は、BMIが高い場合、反応時間、推論、塔の再配置、行列完成タスクの悪化と正の相関がBMI SDあたり0.024-0.067 SDs（すべてのP"Zs_200A"<"Zs_200A"0.001）見出された。SBPの高値は、推論力の低下（0.034 SDs）および行列完成課題のスコア（-0.024 SDs；いずれもP"Zs_200A"<"Zs_200A"0.001）と関連していた。BMIとSBPの両方とも、灰白質/白質の総量、前頭葉の量、白質路の完全性、白質高輝度量を含む複数の脳構造指標と関連していた：特定の指標は、認知との関連の約3分の1を媒介していた。

RESULTS: We found positive associations for higher BMI with worse reaction time, reasoning, tower rearranging and matrix completion tasks by 0.024-0.067 SDs per BMI SD (all P < 0.001). Higher SBP was associated with worse reasoning (0.034 SDs) and matrix completion scores (-0.024 SDs; both P < 0.001). Both BMI and SBP were associated with multiple brain structural metrics including total grey/white matter volumes, frontal lobe volumes, white matter tract integrity and white matter hyperintensity volumes: specific metrics mediated around one-third of the associations with cognition.

結論:

我々の知見は、心血管リスク因子に対処することは、脳構造の特定の側面を介して、認知機能を維持する可能性があることを示す一連の証拠に追加されます。

CONCLUSION: Our findings add to the body of evidence that addressing cardiovascular risk factors may also preserve cognitive function, via specific aspects of brain structure.