蓝斑核退行性减少及其对帕金森震颤神经环路的增强调控作用

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Neurobiology of Disease 5.1

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  本研究通过多模态MRI技术,揭示了帕金森病震颤亚型(TD)患者蓝斑核(LC)退行性程度较轻,且其对小脑-丘脑-皮质(CTC)环路的调控作用显著增强。研究人员发现LC的对比噪声比(CNRLC )与静息震颤严重程度正相关,有效连接(EC)分析显示LC→运动皮层(MC)通路异常活跃。这一发现为帕金森震颤的去甲肾上腺素能机制提供了新证据,为靶向LC的治疗策略开发奠定基础。

  

帕金森病最令人困扰的症状之一便是震颤,尤其是静息状态下不受控制的手部抖动。尽管多巴胺能神经元退化被认为是帕金森病的核心病理特征,但有趣的是,震颤的严重程度与多巴胺能神经元损伤程度并不完全相关。这提示我们,帕金森震颤可能涉及其他神经递质系统的异常。近年来,越来越多的证据表明,位于脑干的蓝斑核(Locus Coeruleus, LC)——这个大脑主要的去甲肾上腺素能核团,可能在震颤发生中扮演关键角色。

北京天坛医院的研究团队在《Neurobiology of Disease》发表了一项开创性研究。他们采用神经黑色素敏感MRI(NM-MRI)和静息态功能MRI(rs-fMRI)技术,结合谱动态因果模型(spDCM),对120名帕金森病患者(包括48名震颤主导型TD和72名姿势不稳/步态障碍型PIGD)及83名健康对照进行了系统研究。

研究采用了三项关键技术:1)NM-MRI定量分析LC的对比噪声比(CNRLC
)评估其结构完整性;2)rs-fMRI结合spDCM计算LC与CTC环路间的有效连接(EC);3)基于MDS-UPDRS量表对震颤症状进行精确临床评估。

【结果】
3.1. 临床特征
TD患者表现出显著更高的震颤评分,而PIGD患者则更多表现为姿势和步态异常。两组在非运动症状如认知功能(MoCA评分)方面无显著差异。

3.2. LC结构变化
NM-MRI显示TD患者的CNRLC
虽低于健康对照,但显著高于PIGD患者,提示TD亚型的LC退行性较轻。更重要的是,TD患者的CNRLC
与其患侧静息震颤评分呈正相关(R=0.47)。

3.3. 功能连接异常
spDCM分析揭示了一个惊人发现:TD患者的LC对CTC环路(特别是VIM、MC和小脑)的调控作用显著增强。这种异常连接在健康对照和PIGD患者中均未观察到。其中,LC→MC的连接强度与静息震颤严重程度直接相关(R=0.427)。

3.4. 环路交互特征
在CTC环路内部,TD患者表现出VIM→MC连接的异常增强,这与既往研究发现的震颤相关振荡环路相吻合。

【讨论与意义】
这项研究首次系统阐明了LC在帕金森震颤中的双重作用:一方面,TD患者保留相对完好的LC结构(CNRLC
较高);另一方面,这些残存的LC神经元对CTC环路产生过度调控。这种"退行性减少但功能亢进"的现象,可能代表了一种代偿机制——在多巴胺能系统受损后,去甲肾上腺素能系统通过增强对运动环路的调控来维持功能,但这种代偿最终导致了震颤症状。

研究还提出了一个创新性治疗思路:针对LC的去甲肾上腺素能投射进行精准调控(如使用β受体阻滞剂)可能成为缓解震颤的新策略。这为临床上那些对多巴胺替代治疗反应不佳的震颤患者提供了新的希望。

值得注意的是,该研究发现了LC功能与震颤症状的特异性关联——仅与静息震颤相关,而与姿势性震颤无关。这一发现为帕金森病不同震颤亚型的机制区分提供了重要线索。未来研究可进一步探索:1)LC退行性与震颤症状的纵向变化关系;2)不同肾上腺素受体亚型(α/β)在震颤发生中的具体作用。

这项研究通过创新的多模态神经影像方法,为帕金森震颤的异质性机制提供了全新解释,也为开发靶向去甲肾上腺素能系统的精准治疗奠定了理论基础。

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