CADASIL早期微血管功能与结构变化的fMRI-VBM多模态研究及其诊断价值

针对CADASIL（伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病）早期诊断难题，上海交通大学医学院附属第九人民医院团队通过静息态功能磁共振（fMRI）和基于体素的形态学分析（VBM），首次发现患者黑质区脑血管反应性（CVR）降低、前脑动脉区CVR升高的特征性改变，且灰质密度（GMD）与认知评分显著相关。该研究为CADASIL提供了CVR（AUC=0.853）这一新型影像学生物标志物，发表于《Magnetic Resonance Imaging》。

　　

在脑小血管病（CSVD）的复杂谱系中，CADASIL因其明确的Notch3基因突变成为研究血管性认知障碍的黄金模型。尽管传统MRI能检测白质高信号等晚期病变，但早期微循环功能障碍仍是诊断盲区。更棘手的是，既往关于脑血管反应性（Cerebrovascular Reactivity, CVR）的研究结论矛盾——有的显示CO₂
反应性下降，有的却报告皮质区保留完好。这种分歧让临床医生陷入困境：能否依靠无创影像捕捉CADASIL的早期蛛丝马迹？

上海交通大学医学院附属第九人民医院团队另辟蹊径，采用无需气体刺激的静息态BOLD-fMRI技术，结合VBM（Voxel-Based Morphometry）分析，对22例CADASIL患者和21例健康人展开多模态研究。他们发现，患者左侧黑质的CVR显著降低，而双侧前脑动脉（ACA）近端却反常升高——这种"此消彼长"的模式首次揭示CADASIL存在区域特异性血管调节紊乱。更引人注目的是，患者丘脑亚区的灰质密度（Gray Matter Density, GMD）减少与MMSE（简易精神状态检查）、MoCA（蒙特利尔认知评估）评分下降显著相关。当研究者将这些指标投入诊断竞赛时，CVR以0.853的AUC值（曲线下面积）完胜GMD（0.654），这意味着医生未来或许能通过一次无创扫描实现早期预警。

关键技术方法
研究采用静息态BOLD-fMRI（无需气体刺激）提取CVR指标，通过VBM分析T1加权像计算GMD。样本来自上海九院神经科2015-2017年确诊的Notch3突变携带者，对照组匹配年龄性别。采用SPM12软件进行图像预处理，ROC曲线评估诊断效能。

研究结果

1. CVR空间异质性：左侧黑质区CVR降低可能反映血管平滑肌细胞（VSMC）变性导致的局部灌注不足，而ACA区升高或为代偿性血流重分布。
2. GMD与临床关联：双侧丘脑GMD减少与执行功能下降显著相关，提示该区域可作为病情监测的敏感靶点。
3. 诊断效能对比：CVR在区分患者与健康人时表现优异（敏感度82.6%），远超传统结构指标。

结论与展望
该研究突破性地证明：CADASIL的微血管功能障碍呈现"黑质受损-ACA代偿"的双向模式，这种特征性改变可能早于白质病变出现。静息态CVR检测技术规避了气体刺激的风险，更适合临床推广。未来若能验证这些发现在无症状突变携带者中的预测价值，将改写CADASIL的早期干预策略。值得注意的是，研究首次将Notch3突变导致的分子病理（如血管周颗粒嗜锇物质沉积）与活体影像学特征直接关联，为理解神经血管单元（Neurovascular Unit）功能障碍提供了新视角。