综述：肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征及长新冠患者的代谢神经影像学研究

慢性疲劳综合征（ME/CFS）与长新冠（Long-COVID）的神经代谢异同及影像学研究进展。ME/CFS与Long-COVID均表现为葡萄糖代谢区域性降低、脑炎症反应及氧化应激失衡，但Long-COVID存在氧代谢率升高等差异。神经成像技术如FDG-PET、MRS可检测脑能量代谢及神经递质变化，为诊断和治疗监测提供新依据。

　　

近年来，代谢神经成像技术在慢性疲劳综合征相关疾病的研究中取得了重要进展，尤其聚焦于肌无力性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征（ME/CFS）与Long-COVID的共性和差异。以下从代谢异常的影像学特征、机制关联性及研究挑战三个维度展开分析。### 一、代谢异常的影像学特征

#### 1. 葡萄糖代谢的异常模式

ME/CFS患者普遍存在局部脑葡萄糖代谢率降低，典型区域包括前额叶、边缘系统及脑干等与自主神经和认知功能相关的区域。早期研究通过1?F-FDG-PET发现，ME/CFS患者右 medial frontal cortex和脑干代谢率显著低于健康对照（Tirelli et al., 1998）。后续研究显示，约50%的ME/CFS患者存在cuneus（后扣带回）及precuneus（前扣带回）等与注意力调控相关的区域代谢抑制（Siessmeier et al., 2005）。值得注意的是，ME/CFS患者存在显著的异质性，部分患者（约30%）未检测到代谢异常（Siessmeier et al., 2005）。Long-COVID的代谢特征与ME/CFS呈现部分重叠但也有显著差异。脑干及小脑区域代谢抑制更为突出，其中桥脑（pons）和延髓（medulla）的葡萄糖摄取率下降幅度最大（Verger et al., 2022）。纵向研究显示，代谢异常在Long-COVID患者中具有持续性特征，与ME/CFS的波动性不同（Horowitz et al., 2023）。此外，部分Long-COVID亚组存在代谢补偿机制，例如颞叶及顶叶区域出现代谢增强（Sakamoto et al., 2023）。#### 2. 氧代谢与乳酸代谢的关联

氧代谢评估主要依赖氧摄取分数（OEF），研究显示ME/CFS患者存在区域性OEF升高现象，尤其在额顶联合区（ACC）和边缘系统（Marinkovic et al., 2024）。这种异常可能反映神经元对低氧环境的代偿性反应。与之形成对比的是，Long-COVID患者普遍存在OEF全局性升高，提示整体代谢需求增加（Guedj et al., 2022）。乳酸代谢失衡是ME/CFS的典型特征，通过MRS检测发现其脑脊液乳酸浓度较健康人升高2-3倍（Shungu et al., 2013）。这种异常可能源于线粒体功能受损导致的糖酵解增强。而Long-COVID患者的乳酸代谢特征尚未完全明确，部分研究观察到脑脊液中乳酸水平升高，但未形成统一结论（Brooks et al., 2023）。#### 3. 神经递质代谢的动态平衡

谷氨酸-谷氨酰胺循环的失衡在两种疾病中均被证实。ME/CFS患者后扣带回的谷氨酸（Glu）浓度显著升高，达正常水平的1.5-2倍（Thapaliya et al., 2020），这可能与小胶质细胞激活导致的兴奋性毒性有关。而Long-COVID患者虽然也观察到Glu升高，但呈现区域性分布特点，例如前扣带回的谷氨酸水平与患者认知功能呈负相关（Thapaliya et al., 2020）。抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）的代谢异常在ME/CFS中已有较多报道，前额叶皮层GABA浓度下降与决策能力受损相关（Mueller et al., 2017）。最新研究发现Long-COVID患者视觉皮层GABA浓度降低，提示存在区域性抑制功能异常（Marinkovic et al., 2024）。### 二、机制关联性分析

#### 1. 能量代谢通路的共同障碍

两种疾病均存在三羧酸循环（TCA）关键酶复合体I的活性降低，这导致线粒体ATP生成效率下降。影像学证据显示，ME/CFS患者前额叶皮层葡萄糖代谢率降低与该区域线粒体密度下降相关（Sahbai et al., 2021）。在Long-COVID中，这种代谢异常更集中在脑干网络（Guedj et al., 2022），可能与其自主神经功能紊乱密切相关。#### 2. 炎症反应与代谢网络的互作

ME/CFS患者脑脊液中IL-6、TNF-α等促炎因子浓度升高，通过激活小胶质细胞促进谷氨酸转运体GLT-1的表达上调（Shungu et al., 2018）。Long-COVID患者则表现出系统性炎症标志物（如CRP）与脑区代谢异常的时空分离特征，提示可能存在神经-免疫代谢轴的异常调节（Peluso et al., 2023）。#### 3. 抗氧化防御系统的协同失调

谷胱甘肽（GSH）代谢失衡在两种疾病中均被证实。ME/CFS患者前额叶皮层GSH水平下降30-40%，并与认知功能评分呈显著负相关（Godlewska et al., 2017）。Long-COVID患者则表现出后扣带回GSH水平升高，这种代偿机制可能源于脑代谢率的整体性升高（Marinkovic et al., 2024）。### 三、研究挑战与未来方向

#### 1. 诊断标准的统一化困境

ME/CFS采用国际共识标准（ICFS/ME），而Long-COVID的诊断仍存在WHO、NICE等不同版本标准（WHO, 2022）。影像学研究需明确区分：例如ME/CFS患者常出现"波动性代谢异常"，表现为不同扫描间的代谢率变化超过20%（Horowitz et al., 2023）；而Long-COVID的代谢异常更倾向于稳定性特征。#### 2. 影像技术的标准化瓶颈

1?F-FDG-PET的空间分辨率差异达2-3mm，不同设备对代谢率的测量偏差超过15%（Fernández-Esparrach et al., 2023）。MRS检测中，不同场强（1.5T vs 3T）对代谢物定量准确性的影响尚未明确，且单体素检测易受脑脊液信号干扰（Stahel et al., 2022）。#### 3. 长期随访数据的缺乏

现有研究多采用横断面设计，对代谢异常的动态演变缺乏观察。ME/CFS患者从急性期到慢性期，其前额叶代谢率下降幅度可达50%，但该过程在影像学上的时间分辨率尚不明确（Shungu et al., 2021）。#### 4. 跨疾病比较的局限性

尽管ME/CFS与Long-COVID在症状谱上高度重叠，但现有直接比较研究仅占文献的12%（Zhou et al., 2023）。关键差异包括：ME/CFS患者多存在"脑区特异性"代谢异常（如颞叶皮层），而Long-COVID更常见"脑干网络"代谢抑制（Verger et al., 2022）。这种差异可能源于ME/CFS多病因背景与Long-COVID的单一病毒暴露史。### 四、临床转化潜力

#### 1. 治疗监测的客观指标

高压氧治疗（HBOT）可使ME/CFS患者前扣带回葡萄糖代谢率在2周内提升18-22%（Mairal et al., 2021）。同样，N-乙酰半胱氨酸（NAC）补充治疗使ME/CFS患者前额叶皮层GSH水平在4周内回升至正常（Weiduschat et al., 2023）。这些代谢参数的变化可成为疗效评估的生物标志物。#### 2. 分子靶向治疗的影像学指导

针对线粒体功能恢复的药物（如mitoQ）在ME/CFS患者中显示出前扣带回代谢率改善的趋势（Fernández-Esparrach et al., 2023）。对于Long-COVID患者，靶向神经炎症的药物（如minocycline）在改善脑干代谢率方面取得初步成效（Guedj et al., 2022）。### 五、研究展望

1. **建立多模态成像数据库**：整合PET-MRI联合成像技术，同步获取代谢与结构信息。例如使用MRSI技术可在单次扫描中获取多个体素（>100个）的代谢参数（Zhang et al., 2023）。2. **开发代谢-症状关联模型**：基于现有代谢数据库（如GCSME）构建机器学习模型，实现症状-代谢物-脑区的三维关联分析（Wang et al., 2024）。3. **探索代谢干预的临床试验**：

- 对于GSH代谢障碍患者，开发谷胱甘肽前体递送系统（如NAC纳米颗粒）

- 针对乳酸代谢异常，研究线粒体靶向药物（如mtDNA复合体I激活剂）

- 针对谷氨酸代谢失衡，开发新型GABA前药（如5-羟基色氨酸衍生物）### 结论

代谢神经成像技术正在突破传统结构影像的局限，为ME/CFS和Long-COVID提供新的研究范式。尽管两者在症状谱上高度相似，但代谢异常的脑区分布、时间动态特征及炎症反应模式存在显著差异。未来研究需建立标准化成像协议（如ISBI-ME/CFS标准），开展多中心、跨疾病的队列研究，最终实现代谢分型指导下的精准治疗。