基于大样本人群的DTI-ALPS指数评估：揭示血管功能障碍与认知衰退的新关联

本研究针对DTI-ALPS（沿血管周围空间的扩散张量成像指数）作为类淋巴清除替代标志物的争议性问题，通过自动化流程分析2715名社区人群的扩散MRI数据，发现DTI-ALPS与血管风险因素（如WMH）显著相关，但与阿尔茨海默病生物标志物（Aβ和tau）关联微弱。研究证实DTI-ALPS可预测认知衰退，为血管性认知障碍提供了新的影像学生物标志物。

　　

研究背景与意义

近年来，类淋巴系统（glymphatic system）作为大脑废物清除的重要途径备受关注，其功能障碍被认为与阿尔茨海默病（AD）的病理蛋白沉积有关。然而，现有评估方法（如鞘内注射造影剂）存在侵入性风险，亟需无创替代方案。2017年提出的DTI-ALPS（沿血管周围空间的扩散张量成像指数）通过测量髓静脉周围水分子扩散特性，被认为可能反映类淋巴功能，但其生物学基础和大样本人群验证始终存疑。

研究设计与方法

Mayo Clinic团队在基于人群的衰老研究（MCSA）中纳入2715名30岁以上参与者，通过改进的自动化流程计算DTI-ALPS（将原始方法的均值改为中位数，并排除扩散方向偏离的体素）。关键技术包括：

1. 1.

   多厂商扫描仪（GE/Siemens）数据标准化处理

2. 2.

   纵向线性混合效应模型分析DTI-ALPS与血管风险（CMC评分）、WMH体积、AD生物标志物（PIB-PET淀粉样蛋白和AV1451 tau-PET）的关联

3. 3.

   704例样本的自动化PVS（血管周围间隙）体积分析

研究结果

1. 技术可靠性验证

通过交叉验证（81例双扫描仪数据）显示DTI-ALPS测量具有高重复性（ICC=0.9）。扩散信号分析揭示Y方向投影纤维（Y PROJ）的年龄依赖性增加是DTI-ALPS下降的主因（β=4.48×10^-6 mm²/s·yr）。

2. 血管关联性强于AD标志物

DTI-ALPS与WMH显著负相关（r=-0.41），但在调整年龄性别后与PVS体积无显著关联（图5）。多变量模型显示WMH对DTI-ALPS下降的解释度最高（半偏r²=0.0704），而淀粉样蛋白（PIB）贡献微弱（半偏r²=0.0131）。

3. 临床预测价值

DTI-ALPS与WMH存在交互作用（p=0.007），低DTI-ALPS+高WMH组合预测更快的认知衰退（表3）。其预测能力独立于传统白质完整性指标（MD）。

结论与讨论

该研究首次在大样本人群中系统验证DTI-ALPS的生物学意义，提出三点革新认知：

1. 1.

   技术革新性：改进的自动化流程（中位数计算+方向筛选）提升测量鲁棒性，支持多中心数据整合

2. 2.

   病理特异性：DTI-ALPS主要反映血管功能障碍（如WMH），而非AD特异性病理（Aβ/tau）

3. 3.

   临床互补性：与传统血管标志物（WMH/MD）联合可优化认知衰退预测模型

研究团队强调，尽管DTI-ALPS被冠以"类淋巴功能指标"，其实际反映的可能是血管周围微结构改变（如血脑屏障渗漏或脱髓鞘），未来需结合动态对比增强MRI等直接测量方法进一步验证。该成果为血管性认知障碍的早期识别提供了新的影像学工具，同时提示DTI-ALPS在AD研究中的应用需谨慎。