孤立性快速眼动睡眠行为障碍患者脑网络效率改变的多中心研究：揭示突触核蛋白病的早期生物标志物

这篇多中心研究通过扩散磁共振成像(dMRI)和网络分析方法，首次在大样本(n=198)孤立性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)患者中发现显著的白质连接改变和网络效率下降。研究揭示iRBD患者存在全局效率降低和局部效率重组，其中右侧缘上回局部效率增高可特异性预测路易体痴呆(DLB)转化（HR=2.45），为突触核蛋白病(synucleinopathy)的早期鉴别提供了新型影像标志物。

　　

背景与方法

孤立性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)作为突触核蛋白病最强的前驱预测指标，80%患者会在10-15年内发展为帕金森病(PD)或路易体痴呆(DLB)。这项国际多中心研究整合了加拿大、捷克、英国和法国等6个扫描仪的198例视频多导睡眠图确诊的iRBD患者和174例对照的扩散加权成像(DWI)数据。采用TractoFlow-ABS v2.4.4管道和Cammoun图谱(462区)构建结构连接矩阵，应用网络基础统计(NBS)和COMMIT2算法优化纤维追踪，通过图论分析全局/局部效率等网络指标。

结构连接改变

网络基础统计显示iRBD患者存在14条连接的密度降低，涉及27个脑区，主要分布在双侧额叶(前扣带回、额中回)、左侧中央后回和右侧梭状回等区域。同时发现右侧顶下回与顶上回等3条连接增强。这种改变模式与既往PD/DLB研究报道的广泛白质损害一致，但本研究通过高分辨率图谱发现了更精细的定位特征。

网络效率异常

全局效率显著降低(W=-0.31)的同时，呈现区域特异性重组：18个皮层区和3个皮层下结构(左侧壳核、双侧丘脑)局部效率降低，其中运动相关区域最为显著(中央后回W=-0.52，壳核W=-0.41)。值得注意的是，11个区域出现效率代偿性增高，这些区域表现出更高的聚类系数但连接强度和数量减少。逐步回归分析揭示，左侧壳核和丘脑效率下降与全局效率降低正相关，而左侧顶下回等区域效率增高反而负向影响全局效率。

网络拓扑特征

效率改变区域呈现独特的拓扑特性：低效率区域聚类系数降低(W=-0.30)，高效率区域则升高(W=0.26)。空间相关分析显示局部效率与聚类系数强正相关(r=0.98)，与连接强度(r=-0.63)和连接数(r=-0.66)负相关。这种"高聚类-低连接"模式提示iRBD可能存在选择性突触修剪机制，局部网络重组以牺牲全局信息整合为代价。

临床关联与预测价值

偏最小二乘回归发现，右侧岛叶(W=-0.24)和内侧眶额叶(W=-0.20)等8个区域的效率改变与UPDRS-III评分显著相关。嗅觉识别障碍则与右侧眶额叶和左侧内嗅皮层等9个区域效率改变相关。纵向分析显示，右侧缘上回局部效率增高可特异性预测DLB转化(HR=2.45)，Kaplan-Meier曲线显示效率阳性患者几乎全部转化为DLB，而阴性患者保持稳定。该区域虽未在组间比较中显现差异，但其子区域表现出连接强度降低等微观改变。

讨论与展望

这项迄今最大规模的iRBD连接组研究揭示了早期突触核蛋白病的网络重组规律：1)皮层下运动网络效率下降直接导致全局整合障碍；2)特定皮层区通过提高聚类系数实现功能代偿；3)右侧缘上回效率改变可作为DLB转化的特异性标志物。研究创新性地将COMMIT2算法应用于大样本多中心数据，解决了传统纤维追踪假阳性率高的问题。未来需开发自动化分析流程，推动该标志物向临床应用转化，并为针对DLB的精准干预试验提供筛选工具。