通过1H/31P磁共振波谱技术揭示新诊断多发性硬化症患者骨骼肌线粒体功能障碍

《Scientific Reports》：Skeletal muscle mitochondrial impairment in patients with newly diagnosed multiple sclerosis revealed by 1H/31P magnetic resonance spectroscopy

　　

摘要

线粒体功能障碍与多发性硬化症（MS）的病理生理过程有关，可能导致患者出现疲劳和肌肉无力。目前尚不清楚疾病发作时是否存在骨骼肌代谢变化。在这项观察性匹配病例对照研究中，我们调查了新诊断的、未接受过治疗的MS患者（PwMS）与健康对照组之间的肌肉代谢情况及其与全身代谢指标之间的关系。通过静态和动态7 T ¹H/³¹P磁共振波谱（MRS）技术评估了腓肠肌的代谢情况，测量了能量代谢物、膜相关化合物以及运动后的磷酸肌酸（PCr）恢复情况。全身代谢状况则通过口服葡萄糖耐量试验（OGTT）进行评估，检测了葡萄糖、胰岛素和GLP-1的水平。静态MRS结果显示，PwMS患者的肌肽水平较低（p = 0.044），乙酰肉碱水平也呈下降趋势。动态31P-MRS显示，PwMS患者运动前的无机磷酸盐（Pi）水平升高（p = 0.012），PCr/Pi比值呈下降趋势，且PCr恢复时间延长（p = 0.031）。尽管胰岛素敏感性保持正常，PwMS患者在OGTT期间的GLP-1反应也较弱（p = 0.032）。仅PwMS患者中，较高的PCr水平与更强的GLP-1反应相关；而仅对照组中，较长的PCr恢复时间与胰岛素抵抗参数相关。新诊断的MS患者在能量负荷下表现出骨骼肌线粒体损伤，尽管其全身代谢状态基本保持正常。代谢物的改变、恢复延迟以及GLP-1反应减弱表明，疾病发作时肌肉生物能量代谢和全身代谢调节已经受损。针对线粒体和代谢途径进行治疗可能对早期MS具有潜在疗效。

试验注册编号：ClinicalTrials.gov: NCT03052595，注册日期：2017年2月14日。