《Neurobiology of Disease》：Adaptations of the limbic system and corpus callosum white matter in early-stage PD with RBD
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本研究利用高级扩散磁共振成像技术，包括扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）和神经突方向离散度与密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging, NODDI
本研究利用高级扩散磁共振成像技术，包括扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）和神经突方向离散度与密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging, NODDI），对伴有快速眼动睡眠行为障碍的帕金森病（Parkinson's disease with REM sleep behavior disorder, PD-RBD）患者胼胝体（corpus callosum, CC）及关键边缘系统白质纤维束的微结构完整性进行了表征，以期阐明PD-RBD的白质病理改变及其与睡眠障碍的关联。研究结果显示，PD-RBD患者胼胝体和扣带回的DKI指标，尤其是各向异性分数（fractional anisotropy, FA）和平均峰度（mean kurtosis, MK），显著低于无RBD的PD患者（PD-nRBD），且与正常对照组（healthy controls, HCs）相比无显著差异。此外，在PD-RBD患者中，Epworth嗜睡量表（Epworth Sleepiness Scale, ESS）评分与右侧扣带回的MK值呈负相关。研究人员推测，随着疾病进展，这些微结构改变可能反映了从代偿到失代偿的转变，这些区域的变化可作为早期疾病进展的潜在神经影像标志物。
本研究聚焦于伴有快速眼动睡眠行为障碍的帕金森病（PD-RBD）这一临床亚型，探讨其边缘系统白质及胼胝体的微结构适应性改变。RBD是一种以梦魇和梦境演绎为特征的睡眠期异常行为障碍，表现为笑、哭、喊叫甚至攻击性行为，不仅影响患者及家属生活质量，还可能造成躯体伤害。在PD患者中，RBD患病率随病程延长从25%升至52%，且合并RBD的患者通常运动症状更严重、进展更快，认知和情绪障碍更突出，未来出现冻结步态、跌倒和痴呆的风险更高。尽管脑干结构被认为是RBD的神经病理起源，但RBD的临床症状特征提示边缘系统和胼胝体可能参与其病理生理过程。边缘系统参与情绪调节和记忆巩固，在REM睡眠期间保持活跃；胼胝体作为最大的连合纤维结构，促进半球间信息传递，并与愤怒和攻击行为调节相关。然而，既往关于PD-RBD白质完整性的研究结果不一致，常规扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）可能难以揭示特异性的白质改变。因此，研究人员采用DKI和NODDI这两种高级扩散MRI模型，系统评估PD-RBD患者关键边缘系统纤维束（扣带束、穹窿、钩状束、前丘脑辐射）及胼胝体亚区的微结构改变，以识别受累的白质纤维束并探索潜在的客观生物标志物。该论文发表于《Neurobiology of Disease》。
研究人员开展的主要技术方法包括：采用3.0 T MRI系统进行多模态神经影像数据采集，包括双壳高角分辨率扩散成像（HARDI）、三维T1加权像和液体衰减反转恢复（FLAIR）序列；扩散数据经过去噪、Gibbs伪影校正、几何畸变校正、涡流和运动校正等预处理后，利用Dipy计算DKI指标（FA、MK），采用AMICO框架计算NODDI指标（神经突密度指数，NDI）；白质纤维束分割采用基于深度学习的TractSeg工具，结合多壳多组织约束球面反卷积（MSMT-CSD）自动提取15条纤维束（双侧边缘系统纤维束及7个胼胝体亚区）；统计分析采用R和SPSS软件，应用协方差分析比较三组间差异，并进行错误发现率（FDR）校正和偏相关分析，样本来自首都医科大学附属北京友谊医院2022年6月至2025年6月期间招募的PD患者及健康志愿者。
**研究结果**
**人口统计学与临床特征**
三组参与者在性别、年龄、受教育年限和ESS评分方面无显著差异。两患者组在H-Y分期、PD病程和MDS-UPDRS-III评分上无显著差异，但PD-nRBD组的左旋多巴等效日剂量（LEDD）、MDS-UPDRS-I和MDS-UPDRS-II评分显著低于PD-RBD组。与PD-RBD组相比，HC组和PD-nRBD组的RBDSQ评分均显著更低，HC组的汉密尔顿焦虑量表（HAMA）和汉密尔顿抑郁量表（HAMD）评分也显著更低。
**扩散指标组间比较**
PD-nRBD组在多条白质纤维束中的FA和MK值显著高于HC组和PD-RBD组。具体而言，PD-nRBD组胼胝体嘴部（CC_1）的FA值显著高于HC组和PD-RBD组，胼胝体后中体（CC_5）的FA值显著高于HC组，胼胝体压部（CC_7）的FA值显著高于HC组和PD-RBD组；CC_1的MK值显著高于HC组和PD-RBD组；双侧扣带回（CG）的MK值显著高于HC组和PD-RBD组。各组间NDI无显著差异。
**扩散指标与临床特征的相关性**
在控制了年龄、性别、受教育年限、LEDD和病程后，PD-RBD患者的ESS评分与右侧扣带回的MK值呈负相关。其他扩散指标与症状量表之间未发现显著关联。
**讨论与结论**
研究人员阐述了与既往研究相比的独特优势：聚焦早期PD（H-Y<3）、按RBD状态明确分层、联合使用DKI和NODDI，并首次报告早期PD-RBD中扣带回白质异常与日间嗜睡的关联。PD-nRBD患者DKI-FA和DKI-MK值显著高于HCs，这可能反映早期PD的主动代偿过程，包括髓鞘完整性增强、纤维结构组织改善、水分子扩散限制程度增加及微结构复杂性升高，与α-突触核蛋白转基因小鼠模型及早期PD患者的研究发现一致。PD-RBD组扩散指标显著低于PD-nRBD组但与HCs无显著差异，提示PD-RBD患者可能处于代偿与失代偿之间的过渡阶段；这种"伪正常化"模式与既往关于PD-RBD与PD-nRBD对比的研究结果一致，可能归因于α-突触核蛋白病理的不同传播途径和分布模式导致的病理异质性。值得关注的是，这些特征性差异在两种扩散指标间保持一致，增强了生物学解释的可信度；而NDI无组间差异提示此阶段白质改变主要由代偿性重塑驱动，而非神经突密度变化。
研究人员特别讨论了胼胝体亚区异常的临床意义：CC_1和CC_7分别连接额下叶和顶枕颞区，这些连合枢纽区域可能对早期病理更敏感并率先触发代偿机制，与额叶皮层协同补偿早期功能损害；CC_7改变则有助于维持后部皮层跨半球连接，支持视空间和感觉运动整合。PD-RBD患者中该代偿机制可能达到极限，破坏睡眠期间身体图式感知与视运动转换的精细整合，促使梦境内容转化为显性异常运动行为。此外，研究揭示了扣带回微结构改变与日间嗜睡的新关联，这可能源于该脑区在动机维持和觉醒调节中的关键作用。
研究局限性包括：样本量有限且缺乏纵向数据，无法评估白质退化和代偿变化的时间轨迹；脑干核团体积小、MRI分辨率和采集参数限制使其可靠纤维追踪困难，故研究聚焦于边缘系统和胼胝体这些脑干上行投射的重要靶区；未评估类淋巴功能，未来可结合类淋巴影像标志物进一步阐明。
研究结论指出，胼胝体和扣带回可能是早期PD-RBD神经机制的关键组成部分，其微结构改变可能反映从代偿到失代偿的转变，扣带回白质异常与日间嗜睡症状存在潜在关联，为理解早期PD-RBD疾病机制和优化治疗策略提供了新的理论框架。
