综述：氧提取分数作为脑衰老与阿尔茨海默病候选生物标志物的范围综述

《BMC Neurology》：Measuring oxygen extraction fraction (OEF) in brain aging and AD: a scoping review of observational studies

　　

摘要

背景

氧提取分数（Oxygen Extraction Fraction, OEF）反映了大脑供氧与耗氧之间的平衡关系，因此被视为脑代谢的生物标志物候选指标。在衰老和阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD，包括其前驱期——轻度认知障碍 Mild Cognitive Impairment, MCI）中，OEF 可为可能影响认知和功能结果的病理生理变化提供重要见解。

目的

本范围综述旨在对 OEF 作为脑衰老和阿尔茨海默病研究生物标志物的证据进行系统梳理与评估，综合了 2014 年至 2026 年间发表的基于磁共振成像（MRI）的观察性研究和临床前研究的证据。本研究采用范围综述方法，是因为研究问题在设计上较为宽泛，且入选标准随着证据的出现进行了迭代式完善，而非如常规系统综述要求那样预先固定。检索过程中偶然捕获的其他神经系统疾病研究（如多发性硬化、正常压力脑积水、镰状细胞病及 RVCL-S）不纳入本综述范围，仅以叙述性方式提及。

方法

本综述遵循《范围综述的 PRISMA 扩展指南》（PRISMA-ScR；[1]），该指南与系统综述的 PRISMA 指南不同，不要求进行前瞻性方案注册，因此本综述未进行注册。对六个数据库（PubMed、Google Scholar、ProQuest、IEEE Xplore、ScienceDirect、MEDLINE）进行了全面检索，检索时间范围为 2014 年 1 月至 2026 年 9 月，共获得 1,364 条记录。经删除 131 条重复记录并逐层筛选后，21 项研究符合纳入标准；其中 16 项研究（12 项人体观察性研究、4 项临床前研究）涉及脑衰老、MCI 或 AD，构成本文主要综合报告的内容。六个数据库的完整检索策略见补充表 S1。研究质量评估采用 Newcastle-Ottawa 量表（NOS）评价 12 项人体观察性研究，采用 SYRCLE 偏倚风险评估工具评价 4 项动物研究。由于方法学存在异质性，未进行荟萃分析。

结果

OEF 随年龄及 AD/MCI 的发生而发生变化，但其变化方向和区域模式在各研究和成像技术间存在不一致：部分研究报告 OEF 降低（尤其是采用组织基础技术在 AD 中），部分研究报告 OEF 随年龄增加（尤其是采用静脉技术如 TRUST 和 AS-aTRUPC），另有部分研究发现 OEF 无显著差异，但脑血流（CBF）和脑氧代谢率（CMRO?）却有明显下降。多模态研究将区域 OEF 改变与微血管病变（如白质高信号）联系起来。成像模态、脑区选择及分析流程的大量异质性阻止了定量汇总分析。

结论

OEF 是基于生物学原理的脑氧代谢候选测量指标，适用于衰老和 AD 研究，但其与这两个过程之间的关联方向尚未确定。目前证据基础仍较薄弱，以横断面研究为主（核心研究 16 项中有 15 项为横断面研究），且成像技术存在异质性；仅有一项研究采用纵向设计，且无干预性研究。现有证据尚不足以支持将 OEF 作为生物标志物级别的指标主张；在评估其研究或临床实用价值之前，亟需进行方法学标准化和纵向验证。