齿状核-红核-丘脑束沿束扩散改变与亨廷顿病运动认知衰退的相关性研究

这篇研究通过多中心大样本（n=638）的弥散磁共振成像（dMRI）数据，首次系统揭示了亨廷顿病（HD）患者齿状核-红核-丘脑束（DRTT）的微观结构改变规律。研究采用概率性纤维追踪技术重建双侧DRTT通路，通过沿束分析（along-tract analysis）发现：在疾病前期（premanifest HD）即出现DRTT白质完整性破坏（FA降低1.05%-2.72%，MD升高2.37%-5.90%），且丘脑-皮层投射区呈现独特的FA升高模式。这些改变与统一亨廷顿病评定量表（UHDRS）运动评分和符号数字模态测试（SDMT）认知评分显著相关，为HD的早期诊断提供了新的影像学生物标志物。

　　

亨廷顿病的DRTT通路损伤机制

ABSTRACT

亨廷顿病（HD）作为由HTT基因CAG重复扩增引起的神经退行性疾病，其病理机制研究长期聚焦于皮质-纹状体通路。本研究创新性地关注小脑传出通路DRTT，通过分析三大国际队列（TRACK-HD/ON、PREDICT-HD、IMAGE-HD）的1392次扫描数据，首次系统描绘了DRTT微观结构改变与HD临床表型的关联。

1 Introduction

HD的典型病理特征包括纹状体中型多棘神经元丢失和全脑萎缩，但近年研究发现小脑参与运动控制与认知调节。DRTT作为小脑主要传出通路，从齿状核（DN）经红核（RN）、丘脑投射至运动/前额叶皮层，包含交叉（decussating）和同侧（ipsilateral）纤维。既往研究多采用传统DTI指标（如FA、MD），但缺乏沿束精细分析。

2 Materials and Methods

研究纳入638名受试者（含健康对照HC、premanifest HD和manifest HD），采用HD-ISS分期标准。通过MRtrix3进行概率性纤维追踪（iFOD2算法），重建8条DRTT通路（左右侧×交叉/同侧×运动/前额叶终止）。采用100节点沿束分析提取FA/MD值，并用longComBat校正多中心数据差异。统计模型控制年龄、性别等协变量，重点分析：①组间差异；②纵向变化；③与UHDRS-TMS/SDMT/SWT评分的相关性。

3 Results

3.1 跨疾病分期的DRTT损伤模式

在右交叉运动DRTT中：

• DN至RN段：HD组FA降低5.81%（p<10^-6），MD升高10.01%

• 丘脑-皮层段：反常性FA升高4.12%（与HC比）

  类似改变在premanifest HD即已出现，且左交叉前额叶DRTT的MD升高达13.45%。

3.2 临床相关性

• 运动评分：DN-RN段FA与TMS负相关（z=-3.70），丘脑-皮层段正相关（z=4.00）

• 认知功能：前额叶DRTT皮层段FA与SDMT正相关（z=2.86），MD与SWT负相关（z=-5.73）

4 Discussion

研究发现DRTT存在"双向改变"：DN-RN段呈现典型白质退化（FA↓/MD↑），而丘脑-皮层段FA升高可能反映选择性纤维丢失或代偿性重塑。这种分段特异性改变为解释HD运动/认知症状提供了新视角——小脑-丘脑-皮层通路的早期损伤可能通过影响运动程序编制和认知整合参与HD发病。

5 Conclusion

本研究通过沿束分析揭示DRTT微观结构改变可作为HD的新型生物标志物，其分段特异性模式为理解疾病机制和开发靶向干预策略提供了重要依据。未来需结合NODDI等高级模型进一步解析白质损伤的细胞机制。