首发作未用药青少年重性抑郁障碍的区域一致性异常:舌回、岛叶与缘上回局部BOLD同步性升高及症状严重度关联

《Brain Sciences》:Aberrant Regional Homogeneity in First-Episode, Drug-Na?ve Adolescents with Major Depressive Disorder

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月28日 来源:Brain Sciences 3.4

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  背景:青少年重性抑郁障碍(major depressive disorder, MDD)常见,但其神经机制仍知之甚少。影像学研究主要在成人中开展,首发作且未治疗青少年的数据仍稀缺。在这项横断面静息态功能磁共振成像(resting-state functiona

  
背景:青少年重性抑郁障碍(major depressive disorder, MDD)常见,但其神经机制仍知之甚少。影像学研究主要在成人中开展,首发作且未治疗青少年的数据仍稀缺。在这项横断面静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)研究中,研究人员采用区域一致性(regional homogeneity, ReHo)评估自发局部活动,并结合以尾状核为种子的功能连接(functional connectivity, FC),将二者与首发作、未用药青少年MDD患者的临床特征相关联。方法:样本包括31名MDD青少年(10–19岁)和25名年龄匹配的健康对照(healthy controls, HC)。研究人员计算每名参与者的ReHo和尾状核种子FC,并检验这些指标是否与17项汉密尔顿抑郁量表(17-item Hamilton Rating Scale for Depression, HAMD-17)的症状严重度相关。结果:与HC相比,MDD青少年在灰质mask内三个簇中显示ReHo显著升高(簇水平p < 0.05,经家族wise错误率(family-wise error, FWE)校正):右侧舌回、左侧缘上回和左侧岛叶。没有区域显示ReHo显著降低,尾状核种子FC无可靠组间差异;因此,此处报告的增高作为探索性发现呈现。两个区域显示与症状严重度正相关且经Bonferroni校正:左侧缘上回(r = 0.51, p = 0.007)和右侧舌回(r = 0.49, p = 0.009)。结论:在首发作、未用药青少年MDD中,探索性分析显示舌回、岛叶和缘上回ReHo升高,指向支持视觉加工、内感受和躯体感觉整合的环路中局部血氧水平依赖(blood oxygen level-dependent, BOLD)信号同步性改变。尾状核种子功能连接无稳健组间差异。由于设计为横断面且样本量有限,这些结果有待更大规模前瞻性队列确认。
研究背景与问题:重性抑郁障碍(major depressive disorder, MDD)以持续情绪低落和兴趣丧失为核心,并伴明显情绪调节困难。其发病率在青春期后快速上升,青少年抑郁常先于双相障碍等共病出现,自杀是最严重后果之一。静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)通过捕捉血氧水平依赖(blood oxygen level-dependent, BOLD)信号自发波动,已成为研究精神疾病神经基础的工具。区域一致性(regional homogeneity, ReHo)衡量一个体素BOLD时间序列与最近邻体素时间序列的同步程度,是局部自发活动同步性的指标;功能连接(functional connectivity, FC)则描述空间分离区域自发BOLD信号的时间相关性。既往青少年MDD研究报道舌回、枕中回、中央后回、中央前回等ReHo升高及小脑蚓部ReHo降低;成人MDD中杏仁核、默认网络、腹侧注意网络及丘脑等连接改变,青少年与成人功能架构可能不同。青少年抑郁影像研究相对成人不足,且结果不一致,部分受药物和病程混杂影响。早发抑郁与较差结局相关,及时有效治疗重要。基于额纹状体和边缘系统功能障碍证据,研究人员假设首发作、未用药青少年MDD患者存在参与情绪调节和奖赏加工的前额叶及纹状体区域ReHo降低,以及这些区域与皮层靶区FC降低,并假设ReHo改变与HAMD-17评分相关。研究在单一首发作、未用药青少年MDD队列中同时评估局部自发活动和以尾状核为种子的长程FC,以减少既往用药和疾病慢性化混杂。

主要关键技术方法:样本来自四川省宜宾市第四人民医院临床心理科住院和门诊,最终纳入31例首发作、未用药青少年MDD和25名健康对照(healthy controls, HC)。采用1.5 T MRI采集3D-T1WI和rs-fMRI;SPM12/RESTplus预处理,剔除头动超过3 mm平移或3°旋转者,回归脑脊液、白质及24个运动参数,0.01–0.08 Hz滤波。ReHo采用Kendall一致性系数计算;FC以AAL3左右尾状核为种子行全脑Pearson相关并经Fisher z转换。组间采用SPM12双样本t检验,年龄、性别、平均FD为协变量,限定灰质搜索体积,簇水平FWE校正,并以阈值无费聚类增强(threshold-free cluster enhancement, TFCE)5000次置换作敏感性分析;MDD组以偏相关分析ReHo与HAMD-17关联并行Bonferroni校正。

研究结果:
3.1 人口学与临床特征(Demographic and Clinical Characteristics):样本包括31例MDD和25名HC,年龄、教育、性别分布和头动在组间可比(均p > 0.05)。HAMD-17评分按设计在患者中显著更高(22.55 ± 5.54 vs. 1.40 ± 1.32;p < 0.001)。女性在患者中比例较高(80.6% vs. 60.0%;χ2 = 2.89,p = 0.089),故所有组水平影像模型将性别作为协变量。
3.2 ReHo分析(ReHo Analysis):与HC相比,MDD组在灰质搜索体积内三个簇显示ReHo升高并过簇水平FWE校正:右侧舌回、左侧缘上回和左侧岛叶(体素水平p < 0.001未校正;簇水平p < 0.05,FWE校正)。无簇显示患者ReHo降低,故前额叶和纹状体ReHo降低假设未获支持,三个增高簇作为探索性发现。效应量按提取ReHo值计算较大,但由同一组间比较定义,属膨胀估计。仅女性亚组分析中三个主簇均未过簇水平FWE校正,仅右前岛叶延伸至颞上回的新簇过校正(p = 0.042)。非参数TFCE分析支持左缘上回和右舌回/下枕皮层两个主要簇,左岛叶簇未过TFCE,另有两个小簇出现。
3.3 尾状核种子FC分析(Caudate-Seeded FC Analysis):以AAL3左右尾状核为种子,无尾状核种子FC组间差异过多重比较校正。唯一在跨种子Bonferroni校正前过簇水平FWE的簇为右尾状核种子与右枕下回连接降低(簇水平FWE p = 0.039),但未过预设α = 0.025的跨种子Bonferroni校正;其峰值及82.7%体素位于白质,被视为灰白质边界部分容积污染而非真实灰质连接改变。尾状核种子连接降低假设未获支持。
3.4 相关分析(Correlation Analyses):控制年龄、性别、病程和平均FD后,左缘上回ReHo与HAMD-17正相关(r = 0.51,p = 0.007),右舌回ReHo与HAMD-17正相关(r = 0.49,p = 0.009),均过三个ReHo检验的Bonferroni校正(校正阈值p < 0.0167)。左岛叶呈名义关联但未过校正(r = 0.40,p = 0.038)。去除病程后,左缘上回r = 0.47,p = 0.011,仍显著并保留Bonferroni校正;右舌回r = 0.43,p = 0.023,未保留校正;左岛叶r = 0.37,p = 0.054。Cook距离影响诊断显示缘上回相关在两种模型下均稳健,舌回相关在不建模病程时受少数高影响观测影响,提示其部分依赖病程。

讨论总结:研究人员在首发作、从未接受精神药物治疗且按ICD-10诊断的青少年MDD中研究ReHo和种子FC,以减少疾病慢性化和药物暴露混杂。结果发现右舌回、左缘上回和左岛叶ReHo升高,涉及视觉、躯体感觉和内感受皮层;尾状核种子FC无可靠改变;两个既往假设均未获支持,区域增高应视为探索性。舌回和缘上回ReHo与症状严重度正相关,提示局部BOLD信号同步紊乱随症状负担变化。舌回位于内侧枕颞皮层,参与视觉加工、面部情绪感知和情绪加工;Mao and colleagues等亦报道青少年MDD舌回ReHo升高,研究人员的结果扩展至岛叶和缘上回。岛叶簇峰值位于中后岛叶而非前岛叶,原文强调不能据此解释为突显网络内超同步,更符合初级内感受、内脏和感觉运动表征区域局部同步改变;岛叶簇未过TFCE且其ReHo–HAMD-17关联未过校正,是三个区域发现中最不稳健者。缘上回属顶下小叶,参与躯体感觉整合、身体意识和部分情绪社会认知,其ReHo与严重度正相关。尾状核FC无稳健差异,与Yang et al.报道不同,可能涉及种子定义、样本特征或统计阈值差异;样本量仅能检测中至大效应,1.5 T对深部灰质BOLD敏感性有限,故阴性结果应谨慎解释。研究优势包括严格选择首发作未用药青少年、联合ReHo和种子FC、采用严格簇水平FWE校正。局限包括样本较小、横断面设计、1.5 T采集、性别分布不平衡、年龄范围不完全重叠、青春期和月经周期未记录、ICD-10诊断无结构化访谈、SCARED不完整致共病焦虑未排除、闭眼清醒未监测、随机场理论平稳性假设、组织比例来自标准图谱、无成人对照和纵向设计、病程仅患者回顾性报告且范围2–96周、HAMD-17严重度界值原自成人门诊样本、单中心招募、4 mm轴位层厚及未直接测量快感缺失等。结论(翻译):总体而言,既往工作所激发的假设在本样本中未获支持;在探索性分析中,首发作、未治疗青少年MDD患者显示舌回、岛叶和缘上回皮层ReHo升高,指向支持视觉加工、内感受和躯体感觉整合的环路中局部BOLD同步性紊乱。未检测到稳健的尾状核种子功能连接改变。鉴于样本量有限、横断面设计和1.5 T采集,这些发现应解释为初步结果;需要采用更高场强MRI的更大规模、纵向、多中心研究来重复并扩展这些观察。
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