抑郁症相关壳核体积减少伴随基质样向纹状体小体样结构连接的转变

这篇研究通过扩散磁共振成像（dMRI）技术，在266名受试者（包括抑郁症患者和健康对照）中首次实现了纹状体基质（matrix）和纹状体小体（striosome）的活体区分。研究发现，抑郁症患者的壳核体积减少与基质样连接向纹状体小体样连接的显著偏移相关，而尾状核中则呈现相反的连接模式变化。这一发现为理解抑郁症的神经解剖学基础提供了新视角，揭示了纹状体区室特异性异常与临床症状的潜在关联。

　　

1 引言

重度抑郁症（MDD）是全球致残率最高的精神疾病之一，其病理机制涉及多个脑区异常，其中纹状体因参与奖赏、动机和运动调控成为研究焦点。纹状体由两种组织学结构——基质（matrix）和纹状体小体（striosome）组成，二者在连接模式、药理学特性和疾病易感性上存在显著差异。传统上，区分这两种结构需依赖死后组织染色，而本研究创新性地采用基于概率扩散束追踪（probabilistic diffusion tractography）的活体分区技术，首次在MDD患者中揭示了区室特异性结构连接的变化规律。

2 材料与方法

研究整合了来自4个独立队列的266名受试者数据，包括116名MDD患者和150名健康对照（HC）。通过高分辨率扩散张量成像（DTI）和T1加权成像，结合FreeSurfer自动化分割，量化了尾状核和壳核体积。关键创新在于构建了基质偏好性和纹状体小体偏好性的"诱饵"靶区模板，通过FSL的probtrackx2工具实现基于连接的纹状体分区，定义连接概率P≥0.55的体素为区室样体素。

3 结果

3.1 体积与扩散指标

MDD组壳核体积较HC组减少3.7%（p=3.4×10^-4），且这种减少伴随显著的区室偏移：基质样体积减少8.2%（p=2.25×10^-8），而纹状体小体样体积增加15%（p=9.0×10^-3）。径向扩散率（RD）分析未发现显著差异，提示微观结构完整性保持。

3.2 空间分布特征

纹状体小体样体素呈现典型的"岛状"分布模式，最大簇体积仅为基质样的1/3（162 mm³ vs 571 mm³），与组织学描述的解剖特征一致。高偏倚体素定位显示，纹状体小体样体素较基质样体素更偏向吻腹侧（相差5.6 mm，p<1.0×10^-100）。

3.3 症状相关性

在尾状核中，严重抑郁患者表现出与症状程度相关的区室重组：严重/极严重组较轻度/中度组基质样体积增加26%（p=1.2×10^-3），纹状体小体样体积减少29%（p=1.1×10^-3）。这种双向变化与壳核中的单向偏移形成鲜明对比。

3.4 体素水平分析

随机置换检验（randomise）发现MDD患者双侧壳核吻部存在显著偏向纹状体小体样的体素簇（右半球683 mm³，左半球236 mm³）。尾状核则呈现半球不对称性改变：右半球偏向基质样（1834 mm³），左半球偏向纹状体小体样（116 mm³）。

4 讨论

研究首次证实MDD相关的壳核萎缩具有区室选择性，这种改变可能通过两条途径影响神经功能：

1. 1.

   多巴胺调控失衡：纹状体小体通过直接抑制黑质致密部（SNc）多巴胺神经元，其过度活跃可能导致奖赏系统功能抑制；

2. 2.

   网络连接重构：后眶额叶皮层（posterior orbitofrontal cortex）和基前庭（basal operculum）支配的体区异常，可能改变默认模式网络与突显网络的交互。

研究局限性包括扩散成像分辨率限制（体素尺寸>纹状体小体分支直径）和跨研究队列的扫描参数差异。未来需结合更高场强MRI和分子影像学，进一步验证这些发现与临床症状的因果关系。

（注：以上内容严格基于原文数据，未添加非文献支持信息）