《CNS Neuroscience & Therapeutics》：Disrupted Functional Network Organization in Crohn's Disease: Interoceptive Alterations Linked to Anxiety
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背景与目的：克罗恩病(CD)如何改变大规模脑网络组织并与情感症状相互作用仍知之甚少。研究人员旨在刻画疾病相关的功能拓扑、rich-club组织及层级梯度中断，并确定其与疾病活动度和焦虑的关联。方法：97名CD患者与64名健康对照(HCs)接受静息态功能磁共振成
背景与目的：克罗恩病(CD)如何改变大规模脑网络组织并与情感症状相互作用仍知之甚少。研究人员旨在刻画疾病相关的功能拓扑、rich-club组织及层级梯度中断，并确定其与疾病活动度和焦虑的关联。方法：97名CD患者与64名健康对照(HCs)接受静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)。应用图论指标、rich-club分析、功能梯度及谱动态因果建模(spDCM)评估网络属性、层级架构与有效连接。通过线性回归检验其与克罗恩病活动指数(CDAI)和焦虑的关联。结果：CD患者表现出广泛网络中断并与疾病活动度轻度相关，包括全局与局部效率降低、rich-club连接受损及感觉运动梯度压缩。岛叶、丘脑与中央后回节点度中心性(DC)下降，伴随层级组织与有效连接改变。谱动态因果建模揭示焦虑相关调制岛叶兴奋性及丘脑-壳核通路。结论：CD涉及广泛功能网络中断与重组，尤其见于支持感觉与情绪处理的内感受区域。焦虑调制核心边缘环路，凸显疾病活动度与情感症状在塑造脑网络中的交互作用。
研究背景与立题依据
克罗恩病(CD)作为一种慢性胃肠道炎症性疾病及炎症性肠病(IBD)的主要亚型，除腹痛、腹泻等肠道症状外，还伴随疲劳、焦虑、抑郁等肠外症状(EIS)。肠-脑轴为理解CD脑功能结构改变的核心框架，既往神经影像研究多聚焦局部脑区（如默认模式网络(DMN)、岛叶、内侧前额叶皮层(mPFC)）的形态与活动异常，但受限于小样本与局部视角，缺乏从大规模功能连接组层面刻画网络组织中断及与焦虑交互的机制证据。图论、rich-club、功能梯度与谱动态因果建模(spDCM)虽在神经精神疾病中广泛应用，却在CD研究中鲜有涉及。为此，研究人员依托《CNS Neuroscience & Therapeutics》期刊报道的这项工作，系统刻画CD大规模功能网络重组特征，并明确疾病活动度(CDAI)与焦虑（医院焦虑抑郁量表HADS-A）如何通过内感受回路塑造脑网络。
主要技术方法概览
研究纳入97例右利手CD患者（来自上海针灸经络研究所与复旦大学附属中山医院内镜中心门诊）及64名右利手健康对照（来自上海中医药大学），均接受3.0 T静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)与高分辨率T1结构像采集。预处理后，依次采用图论分析（GRETNA工具包，Brainnetome+SUIT图谱共280区）计算全局/节点属性与曲线下面积(AUC)；rich-club分析（10%稀疏度）评估核心枢纽连接；BrainSpace工具箱做功能梯度嵌入（Schaefer 400+ Tian皮下+SUIT小脑共495区）；基于先验内感受区（岛叶、壳核、丘脑、中央后回、下顶叶）构建全连接模型行谱动态因果建模(spDCM)，组级用参数经验贝叶斯(PEB)检验焦虑、CDAI及交互作用；体素级度中心性(DC)回归与基于CAT12的灰质体积(VBM)作为补充。统计控制年龄、性别、教育年限与平均帧位移(mean FD)，FDR校正。
研究结果
3.1 人口学与临床数据
CD组男性比例更高、教育年限更短，年龄无差异。
3.2 与CDAI相关的功能连接组全局属性受损
相比HCs，CD患者全局效率(Eg)、局部效率(Eloc)、聚类系数(Cp)显著降低，最短路径长度(Lp)升高，且Eg、Eloc、Cp、Lp与CDAI呈轻度显著相关（FDR-q<0.05），提示全局整合与通信效率下降。
3.3 CD功能连接组rich-club组织改变
枢纽间平均距离增大；rich-club、feeder、local三类连接强度均下降；feeder与local连接强度与CDAI负相关，表明核心整合架构易受疾病破坏。
3.4 功能连接组梯度变化
第一主梯度(G1)仍呈感觉端到跨模态DMN端连续轴，但CD组感觉端梯度压缩：双侧岛叶与次级体感皮层(S2)梯度值升高，左侧中央后回(PoG)、下顶叶(IPL)、背侧注意网络(DAN)部分区及视网络外侧纹外皮层梯度值降低。
3.5 CD患者双侧壳核灰质体积增加
基于VBM发现双侧壳核灰质体积(GMV)显著增加（p<0.001，簇级FDR-q<0.05）。
3.6 与CDAI和焦虑相关的度中心性下降
CD组在左楔前叶、左PoG、双侧岛叶、双侧丘脑、左颞上回(STG)、右颞下回(ITG)、双侧梭状回(FuG)、双侧腹内侧枕叶皮层(MVOcC)等区DC降低。CD组内双侧壳核DC与CDAI负相关；左PoG与左IPL的DC存在CDAI×HADS-A交互作用。
3.7 关键内感受脑区与焦虑相关的有效连接改变
控制协变量后，spDCM识别出28条与焦虑相关的有效连接(ECs)改变：高焦虑伴双侧岛叶自身抑制减弱、左丘脑→左岛叶及壳核→岛叶驱动减弱（岛叶兴奋性相对增强），左丘脑→壳核、PoG/IPL→壳核输入增强，左丘脑自身抑制增强且至PoG/IPL耦合减弱，右侧丘脑→右岛叶影响增强而右岛叶→丘脑耦合增强，呈左右不对称重组。
3.8 敏感性分析
替换495区划分、性别分层与匹配亚样本重测，核心方向与组间差异一致。
讨论浓缩
研究人员指出，CD存在多尺度功能网络重组：全局整合效率下降、rich-club核心稀疏化、感觉端梯度压缩共同构成大规模中断；区域上岛叶-丘脑-壳核-中央后回内感受-感觉运动枢纽DC降低而梯度值重排，双侧壳核GMV增加且DC随CDAI下降，反映皮质-基底节-丘脑环路重组。焦虑并非独立附加，而是通过调制岛叶兴奋性、丘脑-岛叶/壳核方向性驱动，把外周炎症负荷与情感失调耦联到症状感知中。讨论强调CDAI与网络指标仅轻度相关，说明脑改变由炎症、慢性痛、疲劳与心理因子共同塑造。局限性含性别不均衡、缺菌群数据、未按病程分层、排除用药者致样本偏轻症。
结论部分翻译
综上，本研究确立理解克罗恩病肠-脑交互的多层级框架，揭示功能网络重组——尤见于岛叶、丘脑与基底节——是连接外周疾病活动度与症状感知及情绪失调的神经基质。关键地，焦虑对岛叶-丘脑-壳核通路有效连接的调制，提供了情感功能障碍与症状负担加重间的机制性链接。这些结果提示，靶向焦虑与情绪调节环路或为缓解CD症状感知与情感困扰的新治疗途径。
