脑小血管病中白质高信号与β淀粉样蛋白对丘脑亚区的长期影响：一项前瞻性队列研究

本研究通过前瞻性队列设计，结合高分辨率MRI（THOMAS框架）和血浆生物标志物分析，首次系统揭示了脑小血管病（CSVD）患者丘脑亚区（MGN/MD-Pf/LGN）的选择性萎缩模式，证实白质高信号（WMH）空间分布与β淀粉样蛋白（Aβ42/40）动态变化对丘脑退变的差异化影响，为CSVD相关认知障碍的靶向干预提供了新依据。

　　

1 背景

脑小血管病（CSVD）是老年人认知障碍和痴呆的主要血管性诱因，其典型影像学标志白质高信号（WMH）与认知功能下降呈剂量相关性。丘脑作为感觉传导中枢，通过丘脑皮层环路调控处理速度、执行功能和记忆。既往研究发现CSVD可能通过破坏白质纤维束导致丘脑结构损伤，但WMH空间分布模式与血浆Aβ、tau蛋白对丘脑亚区退变的影响机制尚不明确。

本研究纳入175例CSVD患者和匹配的健康对照（HC），采用3.0T MRI获取高分辨率T1加权像，通过THalamus Optimized Multi-Atlas Segmentation（THOMAS）框架将丘脑分割为12个双侧亚区，包括内侧膝状体（MGN）、外侧膝状体（LGN）、背内侧-束旁核（MD-Pf）等。同时利用深度学习算法量化WMH的5种空间分布模式（丘脑WMH、基底节WMH、丘脑连接束WMH等），并检测血浆Aβ40、Aβ42及磷酸化tau蛋白（p-tau181/217/231）水平。

2 方法

2.1 研究对象

基于STRIVE标准诊断CSVD，排除急性脑出血、梗死或其他非CSVD导致的WMH。通过倾向评分匹配（PSM）选择175例HC，两组在年龄、性别、教育年限上无统计学差异，但CSVD组高血压（56.57% vs 41.14%）和糖尿病（46.29% vs 34.29%）患病率显著更高。

2.2 认知评估

采用蒙特利尔认知评估（MoCA）、听觉词语学习测验（AVLT）、符号数字模态测验（SDMT）等5项测试评估全局认知、记忆、处理速度和执行功能。

2.3 影像处理

使用FSL和MRtrix3预处理扩散张量成像（DTI）数据，通过TractSeg工具提取72条白质纤维束。WMH体积计算采用门控循环单元（GRU）算法，并经神经放射学家手动校正。

3 结果

3.1 丘脑亚区萎缩特征

CSVD组左侧MGN、MD-Pf、LGN体积显著小于HC组（p_FDR<0.05），其中MD-Pf萎缩与执行功能受损（SCWT耗时延长，r=?0.22）相关，LGN体积与处理速度（SDMT得分，r=0.22）呈正相关。

3.2 WMH分布模式影响

基底节WMH负荷与LGN萎缩显著相关（β=?1.64，p=0.029），而丘脑WMH的存在使MD-Pf体积减少40.24mm³（p=0.015）。非丘脑连接束WMH则未显示显著关联。

3.3 纵向分析

混合效应模型显示：CSVD组中吸烟（β=?17.35）和丘脑WMH进展（β=?27.06）是LGN萎缩的独立预测因子；HC组则表现为Aβ40升高（β=?1.90）和Aβ42/40比值降低（β=1.38）与MGN退变相关。

4 讨论

本研究首次阐明CSVD通过"战略型WMH"（如基底节和丘脑WMH）选择性损伤丘脑感觉中继核团（MGN/LGN）和高级整合核团（MD-Pf），这种退变模式与处理速度和注意力缺陷密切相关。值得注意的是，血浆Aβ动态变化在健康人群中显著影响丘脑完整性，但在CSVD患者中被血管危险因素（如高血压、吸烟）的效应所掩盖。

这些发现提示：针对CSVD的干预策略需重点关注丘脑-皮层环路保护，特别是通过控制血管危险因素延缓WMH进展。未来研究可结合多中心纵向设计，探索丘脑亚区萎缩是否介导CSVD向痴呆转化的进程。