帕金森病患者肌张力障碍与 STN-DBS 关系研究:单中心队列的连接组学洞察

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Neurological Sciences 2.7

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  为探究帕金森病(PD)患者丘脑底核深部脑刺激(STN-DBS)后肌张力障碍发生机制,研究者对 60 例患者分组分析。发现新发及未改善组 PD 病程更长、刺激触点距 STN 更远,相关脑区连接与肌张力障碍病理关联。为临床提供新视角。

  在帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的治疗领域,深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)技术如同照亮黑暗的灯塔,为众多患者带来了改善运动症状的希望。然而,这束 “光” 有时也会投下阴影 —— 部分患者在接受丘脑底核(subthalamic nucleus, STN)区域的 DBS 治疗后,会出现新发的肌张力障碍(dystonia),而另一些原本就有肌张力障碍的患者,刺激治疗却效果不佳。这些现象如同迷雾,笼罩着 STN-DBS 的临床应用:为何同样的治疗手段会在不同患者身上引发迥异的反应?肌张力障碍的发生和持续是否存在共同的神经基础?为了拨开这层迷雾,来自意大利米兰 Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico 医院神经外科的研究团队展开了一项深入研究,相关成果发表在《Neurological Sciences》杂志上,为理解 STN-DBS 与肌张力障碍的关系提供了关键线索。
研究人员采用了多维度的研究策略。首先,从临床数据库中筛选出 2014 至 2019 年间接受双侧 STN-DBS 的 60 例 PD 患者,将其分为四个组别:16 例术后出现新发肌张力障碍的患者(de novo dystonic)、11 例术前已有肌张力障碍但术后未改善的患者(not-improved pre-dystonic)、14 例术前有肌张力障碍但术后改善的患者(improved pre-dystonic)以及 19 例术前术后均无肌张力障碍的对照组(control)。接着,运用多元方差分析(MANOVA)比较各组的临床数据和活性触点中心距 STN 边界的距离,并通过帕金森病标准化连接组(Parkinsonian normative connectome)重建与肌张力障碍相关的 “敏感点”(sour spots)及其结构和功能连接特征。

临床特征与刺激触点位置的关联


通过统计分析发现,新发肌张力障碍组和未改善组的患者在术前帕金森病病程显著更长(p=0.001),且活性触点中心与 STN 的距离明显大于其他组(p<0.001)。这提示病程长短和刺激位点的精准性可能是影响肌张力障碍发生的重要因素。进一步的事后检验(posthoc test)显示,新发组和未改善组的左右侧触点距离 STN 均显著大于对照组和改善组,表明刺激区域偏离 STN 核心可能与肌张力障碍的发生或持续相关。

敏感点定位与神经连接特征


研究通过三维重建技术发现,两组肌张力障碍患者的 “敏感点” 均从 STN 边界向头侧延伸,其中新发组的敏感点更向前外侧扩展,接近与颈肌张力障碍临床结局负相关的纤维束(如豆状束),而两者的内侧均与吻侧未定带(rostral zona incerta, rZI)紧密接触。结构连接分析显示,敏感点主要与脑干、小脑、丘脑、运动及前额叶等区域相连;功能连接则显示其与脑桥前部、中脑、小脑、扣带回前部等脑区存在正相关性。这些脑区广泛参与运动控制和感觉处理,其异常连接可能构成了肌张力障碍的神经环路基础。

双重打击模型的提出


基于上述结果,研究者提出了 STN-DBS 后肌张力障碍发生的 “双重打击模型”(two-hit model):第一重打击是帕金森病本身导致的神经可塑性改变,长期病程可能使皮层和皮层下结构的突触连接处于异常状态,形成肌张力障碍的易感性基础;第二重打击则是对特定神经结构的刺激,当刺激位点偏离 STN 核心,波及 rZI、小脑 - 丘脑环路等与肌张力障碍病理相关的区域时,便会触发或维持肌张力障碍症状。这种 “双重打击” 的协同作用,揭示了肌张力障碍作为一种 “环路病”(circuitopathy)的本质 —— 并非单一结构受损,而是多个脑区之间异常通信的结果。

这项研究的意义在于,它首次系统地将临床特征、刺激位点解剖学定位与神经连接组学相结合,为 STN-DBS 术后肌张力障碍的发生机制提供了整合性解释。临床医生可据此优化刺激参数,例如通过调整触点位置或电压避免激活 “敏感点” 相关区域,同时对于长病程患者需警惕肌张力障碍风险。此外,研究强调了神经连接组学在理解深部脑刺激疗效和副作用中的价值,为未来基于个体神经环路特征的精准治疗奠定了基础。尽管研究存在回顾性设计和样本量限制等不足,但其提出的双重打击模型和敏感点网络特征,无疑为帕金森病治疗中肌张力障碍的预防和干预开辟了新的研究方向。

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