综述:儿童和青年慢性肾脏病神经影像学表现的系统评价

《Pediatric Nephrology》:Systematic review of neuroimaging findings in children and young adults with chronic kidney disease

【字体: 时间:2025年12月13日 来源:Pediatric Nephrology 2.6

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  本综述系统评价了25岁以下慢性肾脏病(CKD)患者的神经影像学研究,揭示了CKD早期即可导致脑结构(如白质完整性降低、无症状性脑梗死SBI)和功能(如默认模式网络DMN连接异常、脑血流量CBF改变)异常,这些改变与执行功能(EF)、注意力等神经认知损害相关,并强调了治疗方式、疾病严重程度及钙磷代谢紊乱在脑损伤中的作用。

  
慢性肾脏病(CKD)在儿童和青年(0-25岁)中不仅是肾脏功能受损的问题,更是一个影响中枢神经系统的重大健康威胁。这一时期正值大脑发育的关键阶段,CKD及其相关并发症可能对神经发育产生深远影响。近年来的神经影像学研究为理解CKD如何影响年轻大脑提供了越来越多的证据。
方法
本研究遵循系统评价的标准流程,于2024年10月10日系统检索了MEDLINE Ovid、EMBASE和Cochrane数据库,旨在全面收集2024年之前发表的、针对25岁以下CKD患者的神经影像学研究。经过严格的筛选,最终纳入了16项研究,共涉及737名个体(CKD患者463名,健康对照274名)。由于研究间存在显著的异质性(如疾病分期、病因、影像学方法等),本研究采用了叙述性综合的方法进行结果整合。
结构神经影像学发现
脑体积的变化并非一致。在评估脑体积的六项研究中,结果不一。较早的计算机断层扫描(CT)研究报道了较高比例的脑萎缩,但需谨慎解读。近期的磁共振成像(MRI)研究显示,在严重CKD(4-5期)患者中,尤其是肾移植(KT)后,可出现伏隔核等皮层下灰质(GM)体积减小。一个引人注目的发现是,在因先天性肾脏和尿路畸形(CAKUT)导致早期CKD(eGFR >30 mL/min/1.73 m2)的男性患儿中,研究者观察到了大脑灰质体积的异常增大,而这反而与较差的数学成绩相关。同时,小脑灰质体积的减小则与估计肾小球滤过率(eGFR)的下降和较差的语言流畅性相关。
白质异常是更为一致和突出的发现。四项使用扩散MRI(dMRI)技术的研究一致表明,CKD患者的白质完整性受损,即使是在疾病早期(CKD 1-3期)也如此。测量白质完整性的关键指标——各向异性分数(FA)在CKD患者中普遍降低,尤其在胼胝体、内囊后肢等主要白质束中。在严重CKD患者中,白质完整性的降低与更低的估计智商(IQ)相关。此外,肾移植后的时间越长,白质完整性越差,表明白质损伤可能是一个持续的过程。
无症状性脑梗死(SBI)和脑白质高信号在年轻CKD患者中惊人地常见。在透析患者中,SBI的检出率高达79.2%,这些病灶通常局限于大脑半球且多为双侧。研究发现,较高的血钙水平、甲状旁腺激素(PTH)水平以及更长的透析年限是SBI的独立危险因素。另一项针对幼年接受腹膜透析(PD)后行肾移植的患者的研究发现,54%的患者存在内分水岭区域的缺血性病灶,这与血流动力学不稳定密切相关。
功能神经影像学发现
大脑功能连接出现异常。两项采用功能性磁共振成像(fMRI)血氧水平依赖(BOLD)技术的研究探讨了大脑功能连接。一项研究发现在执行视觉空间工作记忆任务时,CKD患者与健康对照激活的脑区相似,但CKD患者在编码和检索阶段,其默认模式网络(DMN)的关键节点(如后扣带回皮层PCC、楔前叶)激活程度降低,同时反应时间更长。另一项静息态fMRI研究直接发现,CKD患者的DMN内部连接性减弱,特别是在前扣带回皮层(ACC),并且这种连接性的减弱与疾病严重程度相关。
脑血流量(CBF)改变并具有病理意义。采用动脉自旋标记(ASL)技术的研究发现,CKD患者的全脑和灰质区域CBF增加。值得注意的是,这种CBF的增加与贫血(血细胞比容Hct降低)引发的代偿机制有关,但悖论的是,CBF较高的患者反而表现出更差的言语记忆和执行功能(EF)。这表明CKD可能导致了脑血管自动调节功能受损,使得CBF的增加成为一种失代偿而非有益的生理反应。
结论与展望
本系统评价清晰地表明,慢性肾脏病对儿童和青年的大脑发育构成了实质性威胁。脑损伤在CKD早期即可出现,并随着疾病进展和治疗(如透析、移植)而加剧。血管机制(血流动力学)、代谢因素(尿毒症毒素、贫血、钙磷代谢紊乱)以及治疗本身的影响共同作用,导致了白质损伤、无症状性脑梗死和大脑功能网络的改变,这为临床上观察到的神经认知缺陷(如注意力、执行功能和工作记忆受损)提供了生物学基础。
然而,现有研究多为小样本横断面研究,且患者群体在病因、疾病分期和治疗史上存在高度异质性,限制了对因果关系的推断和疾病轨迹的理解。未来的研究应致力于开展大规模、纵向的神经影像学评估,并尽可能招募同质化的患者队列(如基于相同年龄、病因和疾病分期),以更清晰地描绘CKD对神经发育的动态影响,并识别出可干预的关键风险因素,从而改善这一脆弱群体的长期神经认知预后。
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