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综述:基于坐标的荟萃分析揭示2型糖尿病患者脑结构和功能异常改变
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:Translational Psychiatry 6.2
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这篇系统综述通过AES-SDM、ALE和MKDA三种荟萃分析方法,整合52项研究(2160例T2DM患者与2124例健康对照),揭示了2型糖尿病(T2DM)患者脑功能与结构的核心异常模式:视觉相关脑区(如枕叶、舌回、Heschl回)的神经活动、默认模式网络(DMN)功能连接及灰质体积(GMV)改变,同时发现感觉运动、认知与注意相关脑区的广泛异常。研究为T2DM神经机制提供了跨模态证据,对临床干预靶点选择具有重要指导价值。
2型糖尿病(T2DM)作为全球高发的代谢性疾病,其神经机制研究长期受限于样本异质性与小样本矛盾。近年神经影像学发展表明,T2DM患者存在显著的脑功能与结构异常,但局部指标(如ALFF/fALFF/ReHo)、默认模式网络(DMN)功能连接及灰质体积(GMV)的研究结果分散。本研究首次通过多模态坐标荟萃分析,系统整合2160例患者数据,揭示T2DM神经标志物的共性特征。
研究检索截至2023年7月的PubMed、Web of Science和Embase数据库,纳入52项研究(58个数据集),采用各向异性效应量种子映射(AES-SDM)分析神经活动与GMV改变,并通过激活似然估计(ALE)和多级核密度分析(MKDA)验证结果。敏感性分析采用留一法交叉验证,阈值设定为峰值Z>1,体素p<0.005。
局部指标异常:T2DM患者舌回(LG)、Heschl回及颞上回(STG)自发神经活动降低,与视觉处理速度受损和听觉功能减退相关。前额叶皮层(如额下回IFG、额上回SFG)活动下降提示执行功能损伤,而小脑活动增强可能为代偿机制。ALE验证发现楔叶(cuneus)活动增加,支持视觉通路异常假说。
DMN功能连接:默认模式网络核心区如楔前叶(PCUN)和角回(AG)呈现半球分化改变——左侧PCUN连接增强而右侧减弱,可能反映记忆编码的神经重组。中扣带回(MCC)连接增强与病程相关,或为糖尿病神经病变的新靶点。
灰质结构改变:感觉运动区(如中央后回)和基底节(壳核PUT)GMV减少,与周围神经病变症状相关;颞中回(MTG)与岛叶(INS)体积异常则涉及语义处理与情绪调节障碍。值得注意的是,右侧岛叶GMV增加与既往研究矛盾,可能源于样本量差异或半球偏侧化效应。
本研究首次系统证实T2DM患者存在"视觉通路-感觉运动-高级认知"的多层级脑网络异常。视觉相关脑区(枕叶、舌回)的跨模态异常尤为突出,或为糖尿病视网膜病变的神经影像标志。前额叶-小脑通路的失衡可能解释患者执行功能下降,而DMN连接紊乱与认知衰退风险相关。这些发现为经颅磁刺激(TMS)等神经调控技术提供了精准靶区,并建议未来机器学习研究可优先关注上述脑区以提升预测效能。
坐标荟萃分析存在信息损失风险,未来需通过原始统计参数图进行图像级验证。此外,部分亚组样本量较小(如含认知障碍患者),可能影响结果稳定性。
T2DM患者表现出以视觉处理为核心、伴随感觉运动与认知网络广泛异常的脑模式。这一多模态神经标记体系为糖尿病相关认知障碍的早期诊断和干预奠定了理论基础。
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