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神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)患者脑功能连接动态变化与临床预后的纵向研究:BA23区作为潜在功能生物标志物的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月21日 来源:European Journal of Medical Research 2.8
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本研究针对神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)患者脑功能网络动态演变机制不明的临床难题,通过纵向静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术,首次揭示了BA23区功能连接(FC)变化与残疾评分(EDSS)改善的显著相关性(r=0.53),同时发现视觉网络连接衰退与视力恶化的关联(r=-0.45)。该成果为NMOSD神经功能评估提供了新型影像学生物标志物,发表于《European Journal of Medical Research》。
神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)是一种以视神经和脊髓严重炎症为特征的自身免疫性疾病,患者常面临不可逆的视力丧失和瘫痪风险。尽管传统观点认为NMOSD主要累及视神经和脊髓,但越来越多的证据表明,这种疾病还会导致广泛的大脑功能网络重组。然而,既往研究多局限于横断面设计,无法揭示脑功能连接随疾病进展的动态变化规律,更缺乏能够预测临床预后的客观影像学标志物。这些知识空白严重制约了精准诊疗策略的制定。
首都医科大学宣武医院放射科团队在《European Journal of Medical Research》发表了一项开创性研究。研究人员对31例NMOSD缓解期患者进行了为期一年的纵向追踪,结合20名健康对照,采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术,系统探究了脑功能连接(FC)的演变规律及其临床意义。研究首次发现BA23区功能连接的动态变化与残疾程度改善显著相关,为NMOSD的病情监测提供了新型功能影像标志物。
研究采用多模态磁共振成像技术,关键方法包括:3.0T Siemens MAGNETOM Trio扫描仪采集高分辨率结构像和rs-fMRI数据;FSL 6.0.3软件进行图像预处理;独立成分分析(ICA)提取8个静息态网络(RSNs);双回归算法计算个体化功能连接;基于种子点的全脑体素分析探究BA23区网络特性;采用阈值自由簇增强(TFCE)校正进行统计比较。
Changes in intra-RSN functional connectivity
通过比较患者基线期、随访期与健康对照的RSNs差异,研究发现:基线期患者外侧视觉网络、感觉运动网络、执行控制网络和左侧背侧视觉网络功能连接显著降低,但随时间推移部分恢复;而内侧视觉网络和右侧背侧视觉网络连接持续恶化。最具突破性的发现是默认模式网络(DMN)中BA23区功能连接的增强,这与EDSS评分改善呈显著正相关(r=0.53)。
Changes in seed-based whole-brain voxel functional connectivity
以BA23为种子点的全脑分析显示,该区域与舌回、梭状回的连接强度在随访期显著降低,且连接减弱程度与EDSS评分恶化(r=-0.38)和视力下降(r=-0.45)均呈负相关。这表明BA23与视觉处理区的通讯障碍可能导致神经功能衰退。
讨论部分指出,NMOSD患者呈现独特的"双相改变"模式:一方面,部分网络通过神经可塑性实现功能代偿;另一方面,视觉网络持续退化。BA23区功能连接的增强可能反映神经系统的代偿机制,其与临床改善的相关性提示该区域可作为监测疾病进展的敏感指标。与多发性硬化(MS)的"网络崩溃"不同,NMOSD表现为DMN核心区的代偿性超连接,这种差异源于两者不同的病理机制——NMOSD是AQP4-IgG介导的星形胶质细胞病变,而MS是髓鞘靶向的广泛脱髓鞘。
该研究的临床价值在于:首次纵向证实BA23区功能连接变化可作为预测NMOSD预后的生物标志物;为理解NMOSD与MS的神经网络差异提供新证据;为开发靶向神经可塑性的康复策略指明方向。未来研究需扩大样本量并纳入急性期患者,进一步验证BA23区在疾病不同阶段的预测价值。
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