区域白质高信号分布模式对NACC队列认知轨迹的影响：基于聚类分析的纵向研究

本研究通过分层聚类分析在NACC队列中识别出五种白质高信号（WMH）空间分布模式，发现后部主导型WMH（轻度枕叶和高顶枕叶簇）与记忆力衰退显著相关，而额顶叶分布模式则与执行功能和语言能力下降密切相关。该研究首次系统揭示了区域WMH分布模式对认知轨迹的差异化影响，为阿尔茨海默病（AD）的早期干预提供了新的神经影像学生物标志物。

　　

1 背景

白质高信号（WMH）作为脑小血管病和血管性神经病理学的关键生物标志物，在阿尔茨海默病（AD）早期即可出现。尽管全脑WMH负荷与认知衰退相关，但区域WMH分布的影响仍未得到充分研究。既往研究多关注全脑或深部/脑室周围WMH，较少探讨脑叶分布及其与AD风险和认知衰退的关联。新兴证据强调后部顶叶和枕叶WMH与AD病理密切相关，甚至在常染色体显性AD患者症状出现前数十年即可观察到这些区域的WMH升高，提示区域特异性WMH可能是AD病理的核心特征而非独立过程。

2 方法

本研究纳入美国阿尔茨海默病协调中心（NACC）队列的1047名参与者（包括认知正常、轻度认知障碍和痴呆患者）。采用UBO Detector软件处理基线T1和FLAIR磁共振图像，量化双侧额叶、顶叶、颞叶和枕叶的WMH体积。通过分层聚类分析（HCA）识别基线区域WMH分布模式，并利用线性混合效应模型评估不同聚类组在2年随访期内四个认知领域（记忆力、注意力、执行功能和语言能力）的变化轨迹。模型调整了年龄、性别、教育年限、种族、民族、APOE ε4携带状态和临床痴呆评定量表（CDR）全局评分等协变量。

3 结果

3.1 区域WMH聚类特征

HCA识别出五个WMH聚类：低WMH负荷组（n=581）、轻度额顶叶组（Mild FP，n=69）、高额顶叶组（High FP，n=30）、轻度枕叶组（Mild Occ，n=351）和高顶枕叶组（High PO，n=16）。判别函数分析验证了聚类方案的可靠性，正确分类率达92.4%。

3.2 人口学与临床特征

各组在教育年限、种族、民族和APOE ε4携带状态上无显著差异。低WMH组参与者更年轻，而高额顶叶组年龄最大。高额顶叶和高顶枕叶组痴呆（CDR≥1）比例最高，低WMH组认知正常（CDR=0）比例最高。

3.3 纵向认知轨迹

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  记忆力：轻度枕叶组（β=-0.042, P=0.027）和高顶枕叶组（β=-0.175, P=0.016）表现出比低WMH组更快的记忆力下降。
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  注意力：未发现显著的组别×时间交互作用，表明各WMH聚类组的注意力下降速率无差异。
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  执行功能：轻度额顶叶组（β=-0.066, P=0.012）和高顶枕叶组（β=-0.108, P=0.049）的执行功能下降速率显著快于低WMH组。
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  语言能力：轻度额顶叶组（β=-0.052, P=0.047）、高额顶叶组（β=-0.092, P=0.025）和高顶枕叶组（β=-0.119, P=0.031）的语言能力下降更快。

3.4 探索性分析

脉压（PP）分析显示，轻度额顶叶组的脉压显著高于轻度枕叶组和低WMH组，高额顶叶组的脉压也显著高于低WMH组，提示额叶主导的WMH分布与血管风险因素（如动脉硬化）关联更密切。

3.5 敏感性分析

在调整全脑WMH负荷和血管风险负担后，区域WMH聚类与纵向认知变化的关联仍然显著，突出了区域分布模式超越全脑负荷的独立预测价值。

4 讨论

本研究首次在大型队列中应用数据驱动方法识别出区域WMH分布模式，并揭示了其与特定认知领域衰退轨迹的差异化关联。后部WMH（尤其是枕叶和顶枕叶）与记忆力衰退的强关联支持了其后部WMH可能作为AD相关病理标志的观点。额顶叶分布WMH则与执行功能和语言能力下降相关，且与较高的脉压相关，提示其血管性病因。敏感性分析进一步证实区域WMH模式的预测价值独立于全脑负荷和整体血管风险。未来研究需要在更多样化队列中验证这些聚类，并结合流体生物标志物和神经病理学数据，以阐明不同WMH亚型对AD及相关痴呆（ADRD）风险的具体贡献机制。