摘要
背景
脊髓小脑性共济失调3型（SCA3）表现出明显的表型异质性以及临床表现与影像学结果的差异，其中宏观结构上的萎缩往往无法完全解释疾病的严重程度。尽管结构和功能连接异常已被广泛认可，但它们之间的相互作用及相关的神经生物学机制仍不甚清楚。
目的
本研究旨在通过将结构连接与功能连接的耦合关系与线粒体功能、神经递质分布以及基因表达联系起来，寻找SCA3的潜在生物标志物。
方法
这项在两个研究中心开展的研究包括发现组（117例SCA3患者，165名健康对照者）和独立验证组（24例SCA3患者，48名健康对照者）。参与者接受了多模态3T磁共振成像检查，并接受了临床评估（共济失调评估量表[SARA]、国际协作共济失调评定量表[ICARS]、蒙特利尔认知评估量表[MoCA]、汉密尔顿抑郁量表[HAMD]）。通过多元回归分析量化了区域性和网络层面的结构连接与功能连接耦合情况，并在不同疾病病程阶段进行了比较。此外，还利用自举斯皮尔曼相关分析法（经过错误发现率校正）将这些耦合变化与生物学图谱（艾伦人类大脑图谱、MitoBrainMap以及基于正电子发射断层扫描的神经递质受体图谱）进行空间对应分析。同时通过基因富集分析来识别那些富集的生物学通路。
结果
SCA3患者在双侧背外侧壳核区域存在显著的、与萎缩无关的结构连接与功能连接解耦现象，这一现象与ICARS评分呈相关性。这种解耦模式在空间上与线粒体复合物II、5-HT2A/5-HT4受体的密度以及与突触调节和细胞稳态相关的基因表达区域相一致。
结论
通过将结构连接与功能连接的耦合关系与生物学图谱相结合，本研究揭示了SCA3中临床表现与影像学结果出现差异的病理基础，并确定双侧背外侧壳核区域的解耦现象是一种具有潜力的早期影像学标志物，为未来的神经保护性研究提供了早期且客观的靶点。
试验注册信息： 中国临床试验注册中心（ChiCTR）：编号为1800019901、2000039434。? 2026 国际帕金森病与运动障碍学会。
数据可用性声明
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