新冠后遗症引起的疲劳与住院后大脑皮层厚度减薄有关
《Annals of Clinical and Translational Neurology》:Post-COVID Fatigue Is Associated With Reduced Cortical Thickness After Hospitalization
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时间:2025年11月27日
来源:Annals of Clinical and Translational Neurology 3.9
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住院COVID-19患者3个月后存在颞叶及海马体结构萎缩,其严重程度与皮质变薄及前扣带回等脑区损伤相关,并提示与长期疲劳存在关联。
本研究通过多中心、前瞻性队列设计,系统探究了住院COVID-19患者脑结构改变及其与长期疲劳和认知功能的关联性。研究纳入了57例住院患者及57例匹配的健康对照者,采用高分辨率T1加权MRI进行脑皮质厚度和基底节区体积分析,并借助蒙特利尔认知评估量表(MoCA)和疲劳严重程度量表(FSS)评估认知功能与疲劳症状。
### 脑结构改变特征
1. **皮质厚度显著降低**
患者组在颞叶、海马旁回等区域皮质厚度较对照组降低(p<0.05,FDR校正)。其中颞叶前部(涉及嗅觉处理)和边缘系统(如前扣带回)的厚度减少尤为显著。这种改变与急性期病情严重程度呈正相关,重症患者(需机械通气)的皮质变薄程度更深。
2. **海马体体积减少**
左右半球海马体体积均显著低于对照组(效应量d=0.50和0.43,95%CI包含临床意义范围)。该发现与既往关于嗅觉障碍与海马萎缩的研究形成呼应,提示病毒感染可能通过神经退行性机制影响边缘系统。
3. **基底节区改变**
左侧苍白球体积降低接近显著水平(d=0.46,p=0.017),而丘脑体积与急性期严重程度直接相关(WHO评分7-9患者丘脑体积较轻症组减少)。
### 与临床表现的关联性
1. **急性期严重程度的影响**
重症患者(需氧治疗或ECMO支持)在多个脑区表现出更显著的皮质变薄,包括嗅脑相关区域(如左 medial orbital sulcus)和运动前皮层。这种病理关联提示缺氧损伤可能是皮质萎缩的重要机制。
2. **长期疲劳的脑影像标志**
40%患者存在认知障碍(MoCA评分<26),55%报告严重疲劳(FSS>5)。研究发现,前扣带回、颞极等区域的皮质变薄与FSS评分呈剂量效应关系。特别是前扣带回皮质厚度每降低1mm,疲劳程度增加15%(p<0.01)。
3. **认知与脑结构的关系**
MoCA评分与皮质厚度的相关性主要出现在海马旁回和前额叶区域。调整教育水平、BMI等混杂因素后,左侧海马旁回厚度每减少0.1mm,认知评分下降0.3分(95%CI: -0.5~-0.1)。
### 研究创新点与临床意义
1. **首次揭示疲劳的神经影像标志**
前扣带回和颞极皮质变薄被证实是长期疲劳的生物标志。该发现为开发基于脑影像的早期预警系统提供了依据。
2. **重症患者的特异性改变**
需机械通气的患者出现丘脑体积显著减少(效应量d=0.68),提示下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)可能作为重症预后指标。
3. **时间动态特征**
研究发现皮质厚度改变存在时间梯度:急性期(住院期间)以颞叶前部增厚为特征,而3个月后转为普遍性变薄,提示病理过程具有阶段性。
### 研究局限与未来方向
1. **方法学局限**
- 仅随访3个月,无法观察脑结构变化的长期趋势
- 未包含基线MRI对比,难以区分感染前状态与疾病相关改变
- 疲劳评估依赖自评量表,存在主观性偏差
2. **机制研究缺口**
- 未明确病毒直接损伤脑组织的机制(如细胞因子风暴、微血管损伤)
- 缺乏白质微结构(FA值、MD值)分析,无法评估神经传导功能
3. **转化医学挑战**
- 需开发标准化影像分析流程(当前FreeSurfer版本差异可能影响结果)
- 治疗窗期尚不明确(症状出现后3个月仍存在结构改变)
### 结论与建议
本研究证实COVID-19相关脑损伤具有特征性分布模式:嗅脑-边缘系统(颞叶-海马区)和运动前皮层(额叶)是主要受累部位,且与临床严重程度呈正相关。建议:
1. 对重症住院患者实施神经影像常规筛查
2. 开发基于皮质厚度变化的动态监测指标
3. 探索抗炎治疗(如糖皮质激素)对预防脑损伤的效果
4. 建立多模态评估体系(结构MRI+功能MRI+代谢组学)
该研究为理解长新冠的神经生物学机制提供了关键证据,特别是揭示了前扣带回作为疲劳调控枢纽的影像特征。后续研究应着重于机制解析和干预措施验证,特别是针对重症患者的神经保护治疗策略。
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