白质高信号中改变的类淋巴功能与脑血管反应性：认知障碍机制的新见解

本研究针对白质高信号（WMH）患者认知障碍的机制，探讨了类淋巴系统功能（通过DTI-ALPS指数和gBOLD-CSF耦合评估）与脑血管反应性（CVR）的关系。研究发现，随着WMH严重程度和认知障碍加重，ALPS-index逐步下降，gBOLD-CSF耦合降低，且CVR在额叶和枕叶区域出现特异性改变。这些指标与多领域认知表现显著相关，揭示了类淋巴功能障碍和局部CVR损伤在WMH相关认知衰退中的复杂相互作用，为控制WMH进展和认知缺陷提供了新的干预思路。

　　

白质高信号（White Matter Hyperintensities, WMH）是大脑白质在T2加权和FLAIR磁共振成像序列上呈现的高信号区域，尤其在老年人中常见。WMH与认知障碍、卒中风险增加以及神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）密切相关，被认为是小血管病的标志。尽管WMH的临床意义重大，但其潜在的病理生理机制尚未完全阐明。近年来，类淋巴系统（glymphatic system）作为大脑废物清除途径备受关注，其功能障碍与神经毒性蛋白积累和小血管病进展有关。然而，类淋巴功能与脑血管反应性（Cerebrovascular Reactivity, CVR）在WMH中的关系仍不明确。此外，WMH负担并不总是决定认知状态，许多具有显著WMH的个体仍保持认知完整，这可能与脑储备、病变拓扑结构以及生理韧性有关。因此，深入研究类淋巴功能和CVR在WMH中的作用，对于理解认知衰退和神经损伤的机制至关重要。

为了探讨这些问题，研究人员开展了一项研究，旨在全面评估WMH患者的类淋巴循环（使用ALPS-index和gBOLD-CSF耦合）和CVR（基于静息态功能磁共振成像rs-fMRI），并检查这些MRI指标与认知功能的关系，以及CVR与类淋巴系统措施之间的关联。该研究论文发表在《Brain Research》上。

研究人员主要应用了几项关键技术方法。研究纳入了132名参与者，根据Fazekas分级和认知功能分为三组：对照组（无/轻度WMH）、中度-重度WMH无认知障碍组、中度-重度WMH伴认知障碍无痴呆（WMH-CIND）组。所有参与者接受了神经心理学评估，包括MMSE、MoCA、WHO-UCLA AVLT等测试。MRI数据采集使用3.0T Siemens Skyra扫描仪，获取高分辨率T1加权图像、冠状3D FLAIR图像、rs-fMRI和扩散张量成像（DTI）数据。DTI数据预处理和ALPS-index计算采用QSIPrep和自定义MATLAB脚本，通过评估血管周围空间的扩散率来量化类淋巴功能。rs-fMRI预处理和gBOLD-CSF耦合分析使用SPM12和MATLAB脚本，通过交叉相关分析评估全局血氧水平依赖信号与脑脊液信号的耦合。CVR映射基于rs-fMRI数据，通过线性回归分析生成CVR指数图，反映静息态脑血管反应性。统计分析使用IBM SPSS和MATLAB，包括ANOVA、Kruskal-Wallis检验、Spearman相关性和偏相关分析，控制年龄、性别、教育年限、高血压、糖尿病和高脂血症等变量。

研究结果部分，从多个方面展示了研究发现。

在人口学和临床特征方面，三组在年龄、性别或教育年限上没有显著差异。高血压在WMH组中更常见。神经心理学评估显示，WMH-CIND组在所有认知测试中表现最差，得分显著低于NC和WMH-no-CI组。WMH-no-CI组和NC组在除数字跨度前进任务外的所有认知测试中表现相似。

在ALPS-index、gBOLD-CSF耦合和CVR的比较方面，ALPS-index在三组中呈现逐步下降趋势，组间比较均显著。gBOLD-CSF耦合在WMH-CIND组中显著低于NC组，但WMH-no-CI组与其他两组的差异不显著。CVR显示出区域特异性改变：在左前扣带回-额上回（Lt.AC.SFG）、右额上回-前扣带回（Rt.SFG.AC）和右中央前回（Rt.PreCG），WMH组CVR降低，NC组较高；在右枕叶区域（如Rt.iLOC/sLOC），WMH-CIND组CVR最高，显著高于其他组。全局CVR指标（全脑、灰质、白质）在三组间无显著差异。

在MRI措施与神经心理学测量的相关性方面，ALPS-index与几乎所有神经心理学测试显著相关，包括全局认知功能、记忆、注意力和执行功能。gBOLD-CSF耦合仅与MMSE显著负相关。区域特异性CVR指数与认知得分 varied相关：Lt.AC.SFG和Rt.SFG.AC的CVR与全局认知、记忆和注意力正相关；Rt.PreCG的CVR与执行功能相关；枕叶CVR与记忆得分负相关。

在不同MRI措施之间的相关性方面，ALPS-index与Lt.AC.SFG和Rt.SFG.AC的CVR正相关。gBOLD-CSF耦合与多个CVR区域（如Rt.SFG.AC、Lt.iLOC.sLOC）负相关。CVR在不同脑区之间显示强相关性，表明区域间协同变化。

在控制协变量后的偏相关分析中，上述多数相关性仍然显著，强调了类淋巴功能、CVR和认知表现之间的稳健关系。

研究结论和讨论部分归纳了研究的重要意义。本研究揭示了类淋巴功能随WMH负担和认知障碍加重而逐步下降，表明类淋巴功能障碍可能与WMH和认知衰退有关。CVR改变具有区域特异性，额叶CVR降低与认知功能障碍相关，而枕叶CVR升高可能代表补偿机制或病理进展的标志。相关性分析强调了类淋巴功能、区域脑血管反应性和多领域认知表现之间的关联，表明这些生理过程在WMH病理中的相互作用。这些发现突出了神经血管和类淋巴机制在WMH及其相关认知缺陷中的复杂 interplay，为通过保护血管健康和优化类淋巴清除来控制WMH进展提供了新思路。未来的纵向研究应跟踪类淋巴-CVR动态与WMH演变，以建立因果关系并评估针对神经血管-淋巴耦合的治疗干预。