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为探究精神疾病中神经炎症病理，研究人员运用扩散张量成像（DTI）、扩散峰度成像（DKI）等技术，对伤寒疫苗诱导的健康志愿者低水平神经炎症进行研究。发现白质 tracts MD 降低、AK 升高等，表明 DWI 或可检测脑内微结构变化，为相关研究提供新方向。
在精神疾病与神经退行性疾病的研究领域，神经炎症的作用机制始终是困扰科学家的难题。目前，检测神经炎症的手段如脑脊液标记物和正电子发射断层扫描（PET），要么具有侵入性，要么需要暴露于辐射中，难以满足重复测量的需求。因此，寻找一种无创、安全且能活体测量神经炎症的工具，成为了该领域的迫切需求。来自奥克兰大学的研究人员开展了一项具有突破性的研究，相关成果发表在《Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging》上。
研究人员采用了随机、双盲、安慰剂对照的交叉试验设计，招募了 20 名健康志愿者（10 名男性，中位年龄 34 岁）。志愿者在不同时间段分别接受安慰剂和伤寒疫苗注射，每次注射前后均进行 MRI 扫描。研究中主要运用了三种先进的扩散加权 MRI（DWI）技术：扩散张量成像（DTI）、扩散峰度成像（DKI）和神经突方向密度与分散成像（NODDI）。通过这些技术生成相关参数图，并利用概率纤维束成像分析脑白质束的体积、各向异性分数（FA）、平均扩散率（MD）等指标，同时选取 13 个白质束和 15 个脑区作为感兴趣区域（ROI）进行分析。
XTRACT 揭示白质 tracts 中 MD 的全局减少
通过 XTRACT 纤维束成像分析发现，疫苗组白质束的 MD 值（0.582±0.005 mm2/s）较安慰剂组（0.585±0.005 mm2/s）显著降低（p=0.040），42 个白质束中有 31 个呈现 MD 值下降，表明伤寒疫苗诱导的炎症可能导致白质微环境中水分子扩散速率减慢，这可能与胶质细胞激活限制细胞外空间扩散有关。
白质感兴趣区显示轴向峰度增加
对 13 个白质感兴趣区的分析显示，疫苗组的轴向峰度（AK）显著高于安慰剂组（0.822±0.004 vs. 0.808±0.004，p<0.001）。峰度值升高通常反映微结构复杂性和扩散异质性增加，提示炎症可能引发白质中神经突结构改变或胶质细胞增生等微观变化。
灰质区域显示平均和径向峰度增加
在灰质 ROI 分析中，疫苗组的平均峰度（MK，0.884±0.006 vs. 0.872±0.006，p=0.038）和径向峰度（RK，0.964±0.013 vs. 0.947±0.013，p=0.038）均显著升高，同时细胞内体积分数（FICVF）也略有增加（p=0.044）。这表明灰质区域在炎症刺激下，细胞结构或细胞外间隙的变化更为复杂，可能涉及神经元或胶质细胞的肿胀或排列改变。
与外周炎症标志物的相关性
研究还发现，外周炎症标志物白细胞介素 - 6（IL-6）与部分扩散参数存在正相关趋势。例如，IL-6 水平与扣带回背侧白质束体积、前扣带回灰质 FICVF、右侧尾状核灰质 RK 等呈正相关，提示外周炎症与脑内微结构变化之间存在潜在联系，尽管这些相关性未通过多重校正，但为炎症的跨系统作用提供了线索。
本研究首次在健康人群中利用伤寒疫苗诱导急性炎症模型，结合多种 DWI 技术，证实了扩散加权 MRI 对神经炎症诱导的脑微结构变化具有敏感性。DTI、DKI 和 NODDI 的联合应用，能够从不同维度捕捉炎症相关的扩散特性改变，为理解神经炎症的病理生理机制提供了多模态证据。研究结果不仅为精神疾病中神经炎症的无创检测奠定了基础，也提示未来研究需结合更多互补技术和临床评估，进一步阐明炎症与脑结构功能变化的因果关系，为相关疾病的诊断和治疗监测开辟新方向。
