帕金森病中神经递质失衡与谷胱甘肽耗竭的协同作用：铁沉积与氧化应激的跨模态影像学研究

为解决帕金森病（PD）中神经递质紊乱、氧化应激与铁沉积的交互机制问题，华中科技大学同济医学院团队通过MEGA-PRESS磁共振波谱（MRS）与定量磁化率成像（QSM）技术，首次揭示了中脑γ-氨基丁酸（GABA）减少、纹状体谷胱甘肽（GSH）耗竭与黑质铁沉积的共现特征，并发现健康人群中GSH-GABA-铁代谢的生理关联在PD中被破坏。该研究为PD的代谢调控治疗提供了新靶点，发表于《NeuroImage: Clinical》。

　　

帕金森病（PD）作为全球第二大神经退行性疾病，其核心病理特征包括黑质多巴胺能神经元丢失和α-突触核蛋白聚集。尽管既往研究已发现铁沉积、氧化应激和神经递质失衡在PD中的作用，但这些因素如何协同作用仍不明确。尤其令人困惑的是，抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）在中脑的异常是否与抗氧化剂谷胱甘肽（GSH）的耗竭存在关联，以及它们如何受铁代谢影响。这些问题对理解PD的发病机制和开发靶向治疗至关重要。

华中科技大学同济医学院的研究团队通过创新性地整合磁共振波谱（MRS）和定量磁化率成像（QSM）技术，对60名PD患者和47名健康对照（HCs）进行了多模态研究。他们采用Mescher-Garwood点分辨波谱（MEGA-PRESS）序列定量中脑GABA/谷氨酸-谷氨酰胺复合物（Glx）及左侧纹状体GSH水平，同时通过QSM评估基底节区铁沉积。

主要技术方法：研究采用3.0T MRI扫描，MEGA-PRESS序列定位中脑（15×25×30 mm³
）和左纹状体（25×30×30 mm³
） voxel，Gannet 3.0软件分析代谢物与总肌酸（Cr）比值；QSM通过多回波梯度回波序列重建，采用MEDI+0算法计算黑质（SN）、红核（RN）等核团磁化率值；临床评估包括Hoehn-Yahr分期和MDS-UPDRS-III量表。

3.2 中脑水平的神经代谢改变
研究发现PD患者中脑GABA+/Cr比值显著降低（P=0.034），且中脑胆碱（Cho）水平与快速眼动睡眠行为障碍（RBD）症状呈负相关（rho=-0.412）。这表明中脑GABA能抑制功能减退可能与PD的非运动症状相关。

3.3 纹状体水平的谷胱甘肽耗竭
左侧纹状体GSH/Cr在PD组显著下降（P=0.032），且该区域N-乙酰天门冬氨酸（NAA）水平与疾病严重程度（Hoehn-Yahr分期和UPDRS-III评分）负相关，提示抗氧化防御系统崩溃与神经元损伤的关联。

3.4 皮层下核团的铁积累
QSM显示PD患者黑质磁化率值显著增高（P_FDR
<0.001），证实了铁沉积的核心作用。值得注意的是，健康人群中纹状体GSH与苍白球（GP）铁含量呈负相关（rho=-0.394），而PD患者这种生理调控关系消失。

3.5 GABA/Glx、GSH水平与磁化率值的关联
健康对照组中脑GABA与纹状体GSH存在正向关联（rho=0.492），但在PD中这种跨突触调控被破坏，揭示了中脑-纹状体环路代谢耦合的异常。

讨论与意义
该研究首次在体证实了PD中"GABA-GSH-铁"三联征的存在：中脑GABA减少可能通过Ca²⁺
通道失调加剧氧化应激，而GSH耗竭又削弱了对抗铁诱导ROS的能力，形成恶性循环。临床关联性显示，中脑Cho与RBD症状的相关性为PD前驱期诊断提供了新线索，而纹状体NAA与运动症状的关联支持其作为疾病进展标志物的潜力。

技术层面，研究创新性地将MEGA-PRESS（可检测低浓度代谢物）与QSM结合，克服了传统MRS空间分辨率限制。尽管存在未分析药物影响、单侧采样等局限，但该成果为开发靶向GSH代谢或GABA能通路的神经保护策略提供了理论依据，并为PD的早期多模态诊断提供了新思路。