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利用PET-MRI技术揭示自闭症谱系障碍中脉络丛体积增大与TSPO表达升高的神经免疫机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月17日 来源:Brain, Behavior, and Immunity 8.8
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本研究通过同步PET-MRI技术,首次在成年自闭症谱系障碍(ASD)患者中发现脉络丛(CP)体积显著增大(p=0.0002),且30%患者CP体积超过对照组均值2个标准差;进一步性别分层分析显示,自闭症男性CP体积与症状严重程度正相关(p=0.005),而女性患者CP中TSPO表达显著升高(p=0.01),为ASD的神经免疫机制研究和性别特异性治疗策略提供了重要影像学证据。
在自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)的研究领域,神经免疫机制日益受到关注。ASD作为一种复杂的神经发育障碍,其病理生理机制尚未完全明确,但越来越多的证据表明,免疫系统的异常激活可能在其中扮演关键角色。尤其是母体孕期免疫激活(Maternal Immune Activation, MIA)模型显示,早期免疫挑战可能导致后代出现自闭症样行为,这提示免疫因素与ASD发病之间存在潜在联系。然而,大多数研究集中于大脑实质内的免疫变化,对于脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)产生和免疫调节的重要结构——脉络丛(Choroid Plexus, CP)的关注相对不足。CP作为血脑脊液屏障(Blood-CSF Barrier, BCSFB)的重要组成部分,不仅是CSF的主要生产场所,还参与炎症传播和免疫细胞招募,可能是神经免疫交互的关键界面。近期研究发现,在重度抑郁症、双相障碍和精神分裂症等精神疾病中,CP体积增大且与炎症细胞因子相关,但在ASD中,CP的体内研究仍属空白。此外,ASD存在显著的性别差异,男性患病率更高,但女性患者往往症状更严重,这种差异是否与CP的免疫调节功能有关尚不清楚。因此,利用正电子发射断层扫描-磁共振成像(PET-MRI)技术探究ASD患者CP的体积和分子变化,尤其是线粒体转运蛋白(Translocator Protein, TSPO)的表达,有望为理解ASD的神经免疫机制提供新视角。
本研究由美国马萨诸塞州总医院/哈佛-麻省理工学院Martinos生物医学影像中心的科研团队开展,论文发表在《Brain, Behavior, and Immunity》。研究人员招募了65名18-40岁参与者,包括36名ASD患者和29名非自闭症对照组(CON),所有参与者均完成[TSPO放射性示踪剂[11C]PBR28的同步PET-MRI扫描。通过手动和自动化(FreeSurfer)方法分割侧脑室CP,提取CP体积和[TSPO表达量(标准化摄取值比, SUVR),并控制颅内体积(ICV)、侧脑室体积(LVV)、年龄、性别和TSPO基因型等协变量。统计分析采用多变量线性回归和探索性性别交互作用检验,同时测量外周C反应蛋白(CRP)水平以评估全身炎症状态。
3.1. 研究参与者
两组在年龄、TSPO基因型和[11C]PBR28注射剂量上无显著差异,但ASD组智商(IQ)较低(p=0.0003),符合ASD的异质性特征。
3.2. ASD中脉络丛体积增大
CP体积在ASD组显著大于对照组(均值差677.80 mm3, 95% CI [331.00, 1025.00], p=0.0002),且约30%的ASD患者CP体积超过对照组均值2个标准差。性别分层分析显示,男性ASD患者CP增大更明显(p<0.0001),而女性无显著差异(p=0.44)。该结果在自动化分割、ICV标准化或控制LVV后均保持一致,且不受IQ范围影响。
3.3. 脉络丛体积与ASD症状严重性的关联
在整个ASD组中,CP体积与症状严重性(ADOS-2 SA+RRB评分)无显著关联(p=0.41),但性别交互作用显著(p=0.004)。男性ASD患者CP体积与症状严重性呈正相关(估计beta=153.10, p=0.005),而女性无此关联。该结果在控制LVV或使用FreeSurfer分割时仍稳健。
3.4. 自闭症女性脉络丛中TSPO表达升高
ASD与对照组间CP的TSPO表达无总体差异(p=0.54),但性别交互作用显著(p=0.009)。女性ASD患者CP中[11C]PBR28 SUVR显著高于对照组女性(均值差0.12, p=0.01),而男性无此差异。TSPO表达与症状严重性无显著关联。
3.5. CRP与脉络丛指标无关联
外周CRP水平与CP体积或TSPO表达均无显著相关性,提示CP变化可能与外周炎症标记解耦。
本研究首次在ASD成人中证实CP体积增大,并与男性症状严重性相关,同时在女性ASD患者中发现CP中TSPO表达升高,表明CP在ASD神经免疫机制中可能发挥性别特异性作用。CP体积增大可能反映长期免疫激活后的结构重塑,而TSPO升高可能源于巨噬细胞浸润或线粒体功能障碍,与ASD中广泛的免疫和代谢异常一致。这些发现不仅为ASD的病理生理提供了新的影像学生物标志物,还强调了性别因素在神经免疫研究中的重要性。未来研究需扩大样本量、结合多组学数据和纵向设计,以进一步明确CP在ASD中的因果角色和临床转化潜力。
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