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缺血性卒中后认知障碍的生物标志物:基于DTI-ALPS指数的脑类淋巴系统功能障碍研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对缺血性卒中(IS)后认知障碍(PSCI)的预测难题,通过非侵入性影像标记DTI-ALPS指数、脉络丛(CP)和血管周围间隙(PVS)体积比,首次系统评估了146例参与者(含51例IS患者)的类淋巴系统功能动态变化。发现梗死侧DTI-ALPS指数显著降低且与6个月PSCI相关,为早期筛查认知障碍提供了新型影像学生物标志物,发表于《Scientific Reports》具有重要临床转化价值。
在全球范围内,卒中高居致死原因第二位,其中缺血性卒中(IS)占比近70%。尽管溶栓和取栓等超早期治疗手段不断进步,约半数患者仍面临不可逆的运动功能障碍和认知衰退。这一临床困境的背后,隐藏着一个关键科学问题:大脑如何清除卒中后产生的代谢废物?2012年发现的类淋巴系统(glymphatic system)为此提供了新视角——这套由血管周围通路和星形胶质细胞构成的"排污系统",通过脑脊液(CSF)与组织间液(ISF)交换清除神经毒性物质。然而,卒中后类淋巴功能如何演变?其损伤是否会导致长期认知障碍?这些问题亟待解答。
浙江省人民医院康复医学中心的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过多模态影像技术揭示了类淋巴功能障碍与卒中后认知障碍(PSCI)的关联。研究纳入146名参与者(48名健康对照、47名非血管性认知障碍患者和51名IS患者),采用创新的DTI-ALPS(沿血管周围空间弥散张量成像分析)指数联合CP、PVS体积比评估类淋巴功能,并在康复治疗前后进行纵向追踪。
研究主要采用三项关键技术:1)基于3.0T MRI的DTI-ALPS指数计算,通过测量投影纤维与联合纤维区水分子扩散比量化类淋巴功能;2)Frangi滤波算法自动分割PVS,结合深度学习模型(3D U-Net)测量CP体积;3)标准化神经心理学评估(MMSE量表)定义PSCI。所有IS患者接受为期1个月的标准化康复训练,并在发病后6个月进行功能预后和认知评估。
研究结果
不同人群类淋巴功能差异
卒中组梗死侧DTI-ALPS指数(0.98±0.30)显著低于健康对照组(1.45±0.22)和非梗死侧(1.32±0.27),而CP和PVS体积比未见统计学差异。值得注意的是,非血管性认知障碍患者已表现出DTI-ALPS指数降低(1.34±0.25),提示类淋巴功能障碍可能是跨疾病谱的共性特征。
类淋巴功能动态演变
康复1个月后,梗死侧DTI-ALPS指数从0.98提升至1.09(P<0.05),呈现非线性恢复模式:发病42天内恢复速度较快(β=0.010),之后显著减缓(β=-0.004)。这种时间依赖性恢复规律首次为卒中康复的"时间窗"理论提供了类淋巴系统层面的证据。
预后预测价值
基线DTI-ALPS指数与6个月MMSE评分显著相关(r=14.091),且能独立预测PSCI发生(OR=0.001)。特别重要的是,康复后DTI-ALPS指数对不良功能预后的预测效能更优(AUC=0.786),最佳截断值为1.105(灵敏度85%,特异度73%)。
讨论与意义
该研究突破性地证实:IS会导致局灶性类淋巴功能障碍(DTI-ALPS指数降低),这种损伤具有部分可逆性,其恢复过程存在约42天的关键转折点。更关键的是,DTI-ALPS指数可作为PSCI的早期预测指标,其机制可能涉及:1)血脑屏障破坏导致毒性物质累积;2)CSF循环障碍加速β淀粉样蛋白沉积。
研究创新点在于:首次建立类淋巴功能定量指标与长期认知预后的关联,为临床提供了可操作的评估工具——仅需5分钟DTI扫描即可实现风险分层。局限性包括样本量较小、缺乏严重卒中患者数据等。未来研究可结合动态对比增强成像等技术,进一步验证DTI-ALPS的生物学特异性。
这项研究将类淋巴系统理论成功转化为临床实践,为卒中后认知障碍的精准防控开辟了新路径。通过识别高风险患者,有望指导早期认知干预和类淋巴靶向治疗(如神经血管耦合训练),最终改善卒中患者的长期生存质量。
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