延髓主导的突触密度网络退行性变在肌萎缩侧索硬化症中的关键作用

本研究针对肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者突触网络变化的机制不明问题，通过[18F]SynVesT-1 PET成像技术，首次构建了ALS患者的全脑突触密度相似性网络。研究发现延髓-纹状体-新皮层网络的"自下而上"退行模式，揭示了延髓作为关键枢纽驱动突触丢失的时空规律，为ALS的早期诊断和靶向治疗提供了新思路。

　　

肌萎缩侧索硬化症（ALS）被称为"渐冻症"，是一种致命的神经退行性疾病，患者通常在发病后3-5年内因呼吸衰竭死亡。尽管科学家们已经知道这种疾病会影响上下运动神经元，但关于突触网络如何随疾病进展而变化的机制仍是个谜。突触是神经元之间传递信息的关键结构，它们的丢失可能导致神经网络功能紊乱。以往研究多依赖动物模型或死后脑组织，缺乏对活体患者突触网络动态变化的观察。

为解决这一难题，中南大学湘雅医院等机构的研究团队创新性地运用[¹⁸F]SynVesT-1 PET（一种靶向突触小泡蛋白SV2A的分子影像探针）技术，结合先进的网络分析方法，首次在活体ALS患者中描绘了突触网络的退行性变化规律。这项发表在《NeuroImage: Clinical》的研究，不仅揭示了延髓在ALS网络退行中的核心作用，还发现了突触丢失的时空传播规律。

研究团队采用了多项关键技术：1）对21例ALS患者和25名健康对照进行[¹⁸F]SynVesT-1 PET扫描；2）基于Kullback-Leibler散度相似性估计（KLSE）算法构建个体化突触连接组；3）应用Granger因果分析（GCA）建立因果突触协变网络（cSCN）；4）结合King's分期系统模拟疾病进展时序。

研究结果部分：

"ALS相关突触密度连接组改变"显示，与健康人相比，ALS患者的突触网络连接强度整体降低，特别是在延髓与纹状体、额叶、枕叶之间，以及纹状体与额叶、枕叶之间的连接。延髓右侧表现出最高的节点度（degree=17），提示其网络枢纽地位。

"体素水平cSCN分析"发现延髓右侧对双侧纹状体、额叶、顶叶和枕叶的突触丢失具有显著正向因果影响（Granger值>0.82，FDR校正p<0.01）。

"ROI水平cSCN网络"进一步证实了两种主要传播通路：1）延髓直接作用于新皮层；2）延髓通过纹状体中继影响新皮层的间接通路。

讨论部分指出，这项研究首次在活体水平证实了ALS突触网络退行遵循"自下而上"的传播模式，与pTDP-43病理分期理论相符。延髓作为脑干网状结构的重要组成部分，可能通过体积传输（volume transmission）机制将病理变化扩散至远端脑区。研究提出的"延髓-纹状体-新皮层"退行模型，为理解ALS的病理传播提供了新视角，也为开发针对网络枢纽的早期干预策略提供了理论依据。

该研究的创新点在于将分子影像技术与网络科学方法相结合，突破了传统神经病理研究的时空限制。虽然存在样本量限制等局限性，但这项研究为ALS的早期诊断和精准治疗开辟了新途径，未来或可通过靶向保护关键网络节点来延缓疾病进展。