《Science Progress》：Structural white matter alterations in borderline personality disorder: A narrative review and methodological considerations
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边缘型人格障碍（borderline personality disorder, BPD）是一种严重且异质性较高的精神疾病，其特征包括情绪失调、冲动性和人际关系不稳定。越来越多的证据表明，白质（white matter, WM）微结构的破坏可能构成其神经生物学
边缘型人格障碍（borderline personality disorder, BPD）是一种严重且异质性较高的精神疾病，其特征包括情绪失调、冲动性和人际关系不稳定。越来越多的证据表明，白质（white matter, WM）微结构的破坏可能构成其神经生物学基础。阐明这些发现具有重要意义，因为针对BPD的弥散磁共振成像研究在年龄、症状严重程度、共病情况、用药状态、创伤暴露以及分析方法等方面仍存在较大异质性。本叙述性综述综合了目前利用弥散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）探讨BPD患者WM改变的研究发现，并讨论了影响结果解读的关键方法学因素。在不同研究中，最一致的异常发现位于胼胝体（corpus callosum），尤其是膝部和体部，这可能反映了半球间连接的改变。此外，在额叶-边缘系统通路（包括扣带束和穹窿）以及长联合纤维束（如上下纵束）中也报告了其他改变。这些发现与以下假设一致：BPD中的WM改变可能广泛分布于与情绪和认知系统解剖相连的大尺度结构网络中。然而，由于方法学差异、样本量较小以及临床异质性，研究结果仍然不一致。成像技术和分析方法的差异进一步增加了跨研究比较的复杂性。总体而言，WM改变可能是BPD神经生物学特征的一个组成部分；但其功能与临床意义仍需借助先进的弥散成像方法、纵向研究设计以及标准化方案加以确认。
1. 引言
边缘型人格障碍（BPD）是一种复杂且异质性较高的疾病，以深刻的情感不稳定、冲动性以及人际关系的调节受损为特征。流行病学上，BPD在一般人群中的患病率约为1%，而在临床环境中显著升高，门诊人群中可达10%，精神科住院患者中约为20%。BPD的社会影响巨大，常导致职业功能受损和社会支持系统承受严重压力。自杀行为的发生率很高，近10%的BPD患者死于自杀，这一比率显著高于普通人群。鉴于这些风险，早期诊断和针对性干预的临床重要性不容低估，因为早期管理对于改善长期预后结局和降低死亡率至关重要。在此背景下，识别可靠的神经生物学标志物有助于转化精神病学研究，旨在改进早期检测和个性化治疗策略。
当代BPD神经生物学模型强调分布于额叶-边缘系统和显著性相关系统中的失调，这些系统支持情绪调节、威胁处理、冲动控制和人际功能。该框架得到了结构和功能神经影像学综述及荟萃分析的支持，这些分析显示颞叶边缘区和额叶内侧区存在改变，尽管不同任务、样本和分析方法下发现的效应方向和稳健性有所不同。常见发现包括杏仁核和海马体积减小。功能神经影像学表明，BPD患者在情绪激发期间前额叶皮层（PFC）的活动常常表现出失调。在功能神经影像学研究中，这种模式通常被解释为与前额叶对边缘活动的调节减弱一致，尽管不应从结构弥散发现中直接推断此类功能解释。
白质（WM）微结构为分布广泛的皮层和皮层下区域（包括涉及情绪调节、认知控制和人际功能的环路）之间的通信提供了结构基础。WM成熟持续整个青春期和成年早期，特别是在参与情绪调节和冲动控制的额叶-边缘环路内。对这些发育轨迹的干扰——可能由早期生活逆境塑造——可能导致BPD症状的出现和维持。重要的是，WM微结构的改变也可能反映早期生活逆境的神经生物学后果，而早期生活逆境在BPD患者中非常普遍。这些发现促使研究转向BPD的“连接性”模型，特别关注连接这些区域的结构通路。
为了研究这些结构通路，弥散张量成像（DTI）已成为评估体内WM微结构的关键工具。DTI测量脑组织内水分子的扩散，该过程受到轴突膜和髓鞘等物理屏障的限制。用于表征WM完整性的主要指标包括各向异性分数（FA）和平均弥散率（MD）。FA量化水扩散的方向性程度；较高或较低的值通常被解释为反映WM组织的差异，尽管FA并不特指单一生物过程，如髓鞘形成、轴突密度或纤维一致性。相反，MD代表一个体素内水扩散的整体幅度；增加的MD可能与几种微结构过程兼容，但它并不能唯一地识别水肿、神经退行性变或细胞丢失。其他弥散指标，如径向弥散率（RD）和轴向弥散率（AD），也经常被分析，提供关于潜在脱髓鞘过程和轴突完整性的补充信息。AD测量水沿轴突纤维纵轴的扩散速率。在临床研究中，AD主要用作轴突完整性的指标，其中较低值通常与轴突损伤、碎裂或丢失相关。RD代表垂直于轴突束的水扩散幅度。RD对髓鞘的状态高度敏感；升高的RD值被广泛解释为脱髓鞘或髓鞘密度降低的标志，这允许水更自由地穿过轴突膜。这些方法学考虑在解释精神疾病中的DTI发现时尤其重要，因为这些疾病预期存在细微且异质的微结构改变。尽管FA、MD、RD和AD是广泛使用的WM微结构指数，但它们不具有生物学特异性。它们可能受到交叉纤维和部分容积效应等因素的影响。因此，将结果解释为脱髓鞘或轴突损伤应作为假设而非直接推论提出。
尽管DTI在表征WM微结构方面具有价值，但由于这些测量对非病理因素（如单个体素内的交叉纤维）的固有敏感性，在BPD背景下解读DTI数据仍然复杂。此外，纤维追踪算法的可变性以及跨研究方案缺乏标准化，常常使特定纤维束（如上纵束（SLF）和钩束（UF））结果的综合变得复杂。
DTI研究的荟萃分析表明，BPD中的WM改变最一致地涉及胼胝体（CC）和穹窿，支持半球间和额叶-边缘系统内结构连接中断的假说。与此综合一致，个别研究报告了CC（特别是膝部和体部）中最常见的FA和/或弥散度改变，尽管这些发现应被解释为微结构组织改变的标志，而非通信受损的直接证据。额叶-边缘通路（包括扣带束、穹窿和钩束）也报告了改变，这些通路在解剖上连接了与情绪和认知过程有关的前额叶、颞叶和边缘区域。在其他长联合纤维束（如下纵束（ILF）和SLF）中的额外发现表明，BPD中的WM改变可能超越狭义定义的额叶-边缘模型，扩展到更广泛的大尺度结构网络。
尽管文献数量不断增长，但研究结果仍然不一致，部分原因是方法学变异和相对较小的样本量，许多研究仅包含有限数量的参与者。数据采集和分析方法的显著异质性（包括基于体素的分析（VBA）、基于纤维束的空间统计（TBSS）、纤维追踪和基于感兴趣区（ROI）的方法）造成了进一步的模糊性。此外，临床样本在人口统计学特征、共病精神疾病和用药状态方面往往存在异质性。在某些情况下，试图增加样本同质性（例如将样本限制为女性参与者）也可能限制研究结果的普适性。总之，这些因素导致了研究间的变异，并使识别BPD的可靠神经生物学标志物变得复杂。
鉴于现有研究的方法学异质性，叙述性综述方法可能为整合发现和讨论可能影响DTI结果解读的方法学挑战提供一个更合适的框架。本综述旨在综合关于BPD中WM微结构改变的最新证据，特别关注可能影响报告发现并导致研究间不一致性的方法学因素。此外，本综述结合BPD的结构连接模型来考虑这些发现。
2. 方法论
进行了一项叙述性文献综述，以总结当前关于使用弥散成像评估的BPD中WM微结构改变的证据。在PubMed/MEDLINE、Embase、Scopus和Web of Science核心合集中进行了结构化文献检索。数据库检索从建库开始，出版日期限制在2025年12月31日。检索词结合了与BPD和白质弥散成像相关的关键词，如“borderline personality disorder”、“white matter”、“white matter microstructure”、“structural connectivity”、“diffusion tensor imaging”、“DTI”、“tractography”、“fractional anisotropy”和“mean diffusivity”；在可用时使用了特定于数据库的受控词汇，并在标题和摘要中辅以自由文本关键词。完整且精确的检索字符串见补充材料。
符合纳入标准的研究需满足：(1) 报告涉及人类参与者的原创同行评审研究；(2) 包含诊断为边缘型人格障碍的个体；(3) 使用弥散加权MRI、弥散张量成像、纤维追踪或其他基于弥散的方法来研究白质微结构或结构连接性；(4) 分别报告BPD组的弥散相关结果。比较BPD参与者与健康或临床对照组的研究、检查弥散测量与临床特征关联的研究，或评估纵向弥散相关变化的研究均被视为合格。仅纳入以英文发表的全文文章。不符合预定纳入标准、未报告弥散衍生参数或属于综述文章、会议摘要、评论或其他非原创出版物的记录被排除。筛选前移除了重复记录。
去重后，根据与研究问题的相关性筛选标题和摘要。对所有可能符合条件的记录或在无法从标题和摘要确定资格的情况下，获取全文文章。随后根据预定的纳入标准评估全文，并记录排除的主要原因。研究选择过程如图1所示。
本综述设计为叙述性综合，而非系统性或范围界定性综述。为提高透明度和报告质量，本叙述性综述的准备参考了叙述性综述文章评估量表（SANRA）。
3. 结果
3.1. 纳入研究的特征
本叙述性综合共考虑了23项发表于2007年至2025年间的弥散张量成像（DTI）研究。在考虑了明确报告的样本重叠后，这些研究共包含1163名参与者，包括594名BPD患者和569名健康对照，尽管个别样本量通常不大且差异很大，范围从16到92名参与者。几项研究考察了特定的人口统计学亚组。十项研究仅在女性样本中进行，而其余研究则包括男性和女性参与者。此外，五项研究包括青少年参与者。关于分析方法，使用了多种DTI方法。TBSS和ROI分析是最常用的方法。在各研究中，FA是最一致分析的弥散指标，在23项研究中的21项中进行了分析；一项研究主要使用纤维束概率指数来量化概率性结构连接。此外，其他弥散测量的报告频率较低，包括12项研究中的MD、9项研究中的RD和8项研究中的AD。大多数研究报告了精神共病，通常包括抑郁障碍、焦虑障碍、ADHD、创伤后应激障碍或非自杀性自伤。然而，共病报告的程度因研究而异。药物治疗也很常见，许多参与者正在接受精神药物，如抗抑郁药、抗精神病药或心境稳定剂，而只有少数纳入叙述性综合的研究考虑了无药物样本。详细数据和结果见表1。
3.1.1. 所选研究间的方法学异质性
除了表1总结的描述性特征外，所选研究在几个可能影响发现的可解释性和可比性的方法学方面存在显著差异。这些差异涉及扫描仪场强、弥散采集参数、预处理程序、运动和伪影校正、多重比较的统计校正以及分析策略的选择，包括基于ROI的分析、TBSS、纤维追踪和网络级方法。为阐明这些异质性来源，表2对所选DTI研究进行了结构化的方法学比较，重点关注可能导致BPD中报告的白质改变变异性的因素。
3.2. BPD中的WM异常
本叙述性综述考虑的研究报告了几个大脑区域的WM微结构改变。为提供更清晰的发现概览，报告的非正常发现按特定WM结构在各研究中被涉及的频率进行组织。综述的研究报告了多个主要纤维系统中的WM改变，包括胼胝体、额叶-边缘通路、长联合纤维和投射纤维。
3.2.1. 胼胝体异常
在所综述的研究中，CC成为BPD中最一致涉及的WM结构之一。几项研究报告了不同胼胝体节段内的FA降低。具体来说，多项研究报告了CC膝部和体部的FA降低，而其他研究则报告了更广泛的降低，涉及膝部、体部和压部。此外，Quattrini等人发现FA降低主要在CC压部。弥散度测量也表明了胼胝体异常，包括MD和RD增加，以及压部AD降低。与报告MD增加的研究相反，Sadek等人观察到患有BPD的青少年女性CC体部的MD较低，而膝部和压部的MD在组间无差异。使用概率性纤维追踪，Rüsch等人报告称，BPD患者中前CC簇与双侧背侧ACC结构连接的概率较低，而双侧内侧眶额或背外侧前额叶皮层的半球间连接未见组间差异。
一些研究还将胼胝体改变与临床特征联系起来。Gan等人报告了CC、穹窿和ATR的弥散测量与冲动性和情感症状的名义关联；然而，经FDR校正后，无任何关联保持显著。Sadek等人同样报告了CC膝部和体部的FA与冲动性呈负相关，而体部的MD与运动冲动性呈正相关，与BSSI自杀意念评分呈负相关。Quattrini等人发现CC膝部和体部的RD与特质焦虑呈正相关。CC的改变也与自杀倾向相关，有自杀行为的BPD患者压部FA降低、MD增加，且自杀尝试次数与压部和膝部的FA呈负相关，与压部的MD呈正相关。此外，CC体部的RD与非自杀性自伤（NSSI）呈正相关。
3.2.2. 额叶-边缘WM通路
几项研究报告了BPD中连接前额叶和边缘区域的WM通路的微结构异常。在UF、扣带束、穹窿和ATR以及更广泛的额叶WM区域观察到了改变。在UF内，报告了BPD青少年和成人患者的FA降低，后者为双侧并伴有RD增加。此外，右侧UF的RD增加与非自杀性自伤呈正相关。在穹窿中也发现了改变，几项研究报告了BPD中FA降低。较低的穹窿FA与情感不稳定和被抛弃回避相关。在扣带束中，报告了BPD前部和后部节段的FA降低，而Ninomiya等人观察到AD降低。扣带束FA的降低与愤怒症状呈负相关。最后，在ATR中报告了异常，包括RD增加，以及ATR弥散测量与烦躁不安或冲动性之间的相关性。
还报告了更广泛的额叶WM异常。Grant等人在伴有NSSI的BPD受试者中发现下额叶WM的FA降低，这与认知表现相关。在眶额和前额叶WM中观察到FA降低。尽管Rüsch等人未检测到下额叶WM的组间差异，但该区域较高的MD与BPD中的情感失调、愤怒-敌意、解离症状和一般精神病理学相关。
3.2.3. 长联合纤维
此外，在连接额叶、颞叶、顶叶和枕叶皮层区域的长联合WM通路中也发现了BPD中的异常。最常涉及的纤维束包括IFOF、SLF和ILF。在IFOF及相关额枕通路内，报告了BPD青少年和成人样本的FA降低。其他异常包括双侧IFOF和SFOF的RD增加、AD降低、涉及IFOF的右侧前额叶区域RD增加，以及BPD青少年的MD增加。SLF中也经常报告改变。几项研究报告了SLF的FA降低。Maier-Hein等人观察到双侧RD增加和左侧SLF的AD增加。Podwalski等人进一步发现左侧SLF I的FA降低，且SLF I和SLF III的FA介导了创伤经历与抑郁症状维度之间的关系。在ILF中也发现了WM异常。报告了BPD青少年和成人样本的FA降低，而Ninomiya等人观察到该纤维束的AD降低。
3.2.4. 投射纤维
在投射WM通路中也报告了改变，特别是在冠状辐射、内囊和后丘脑辐射内。几项研究确定了冠状辐射的微结构异常，包括右侧上部和前部以及前部和双侧上部区域的FA降低。进一步的结果揭示了前部、上部和后部冠状辐射的MD增加，以及这些区域的ADC增加和AD降低。还报告了右侧前部冠状辐射的RD增加。在内囊中也观察到了异常，包括RD增加、豆状核后部FA降低以及右侧前肢ADC增加。在外囊和左侧内囊前肢中也发现了FA降低。在后丘脑辐射中报告了进一步的改变，其中观察到FA降低。
3.2.5. 其他WM区域和网络级发现
报告了几个前部区域（包括岛叶、前扣带回、中央前/后回皮层、颞叶皮层以及杏仁核-海马区域）的MD增加。投射通路中的弥散测量也与临床特征相关：右侧上部冠状辐射的FA与自我感知呈正相关，而冠状辐射区域的MD增加与非自杀性自伤、冲动控制和身份认同紊乱相关。此外，右侧前部冠状辐射的RD与童年创伤呈正相关。
网络级分析进一步显示了背侧默认模式网络（DMN）、前部显著性网络（SN）和右侧执行控制网络（ECN）的WM通路内MD增加，同时伴有RD和AD增加。前部SN和RECN中较高的MD与自杀企图和自伤相关，而这些网络中MD的增加也与攻击行为相关。最后，Quattrini等人报告了元认知人际治疗（MIT）后双侧前丘脑辐射、左侧下额枕束、钳状小束和左侧扣带束的FA增加，且FA的增加与元认知能力的改善呈正相关。值得注意的是，这是迄今为止唯一一项检验心理治疗（BPD的主要治疗方法）对WM结构影响的研究。
4. 讨论
本叙述性综述的结果表明，BPD中的WM改变最一致地涉及CC，反复发现FA降低和/或弥散度增加，尤其是在膝部、体部和压部，这可能反映了半球间连接的改变。这是所综述文献中最稳健的发现，因为胼胝体异常在不同的分析方法以及成人和青少年样本中均有报告。同时，汇聚的证据指出了额叶-边缘通路（包括UF、穹窿、扣带束和ATR）内的异常，这与提议参与情绪调节的神经系统中结构连接改变的模型一致。因此，这些额叶-边缘和额叶-丘脑发现可被认为是趋同的，但不如CC发现那样统一，因为特定的纤维束、弥散指标和效应方向因研究而异。在这些核心环路之外，在长程联合纤维束（如SLF和ILF）和投射通路（如冠状辐射和内囊）中也观察到了额外的改变；然而，这些发现似乎复现性较差，并且可能对发育阶段、样本组成和分析方法更为敏感。总之，这些发现表明，BPD可能与解剖上与情绪调节、认知和行为控制系统相连接的纤维束中的局灶性和弥漫性WM改变都有关联。因此，弥散异常应被解释为提供BPD网络模型结构背景的间接且生物学非特异性的WM微结构标志物，而不是作为神经功能受损或特定认知或临床缺陷的直接证据。图2示意性地概述了本综述讨论的主要WM通路及其与BPD相关核心功能域的潜在联系。
发育阶段对于解读这些发现可能尤为重要。在青春期，WM微结构通过持续的髓鞘形成、轴突组织和重塑继续成熟，许多联合纤维和额叶-边缘通路的发育持续到成年早期。在此背景下，在BPD青少年样本中报告的穹窿、ILF、IFOF、UF、胼胝体和皮层-丘脑通路的FA降低和弥散度改变可能反映了与年龄典型发育轨迹的偏离，而非固定的结构缺陷。New等人进一步提出，患有BPD的青少年可能无法达到健康青少年中观察到的FA年龄相关峰值，尽管这种解释仍基于横断面数据。由于青春期结合了高度的神经发育可塑性与BPD症状的典型出现，它可能既代表了一个易感性增加的时期，也可能是一个潜在的早期干预的重要窗口。然而，需要从症状发作之前或接近发作时开始的纵向研究来确定这些改变是否能预测症状持续、缓解或治疗反应。
胼胝体作为最大的连合WM结构，构成了半球间整合的关键基质，其膝部主要连接前额叶和眶额区域，体部连接运动前区和顶叶区域，压部服务于枕叶连接性。所提供的文献中的汇聚证据表明，CC是BPD中最一致涉及的WM通路之一，DTI研究证明了CC内FA降低，这可能反映了潜在WM微结构的改变，可能与轴突组织或髓鞘形成等因素有关。与其他纤维束相比，CC因此提供了跨研究趋同性最清晰的例子，尽管其生物学解释仍受限于DTI指标的非特异性。重要的是，这些异常在前部胼胝体区域尤为突出，这些区域连接着常被讨论与调节控制相关的前额叶皮层。其他精神疾病中类似胼胝体区域的受累进一步表明，这些异常可能反映了一种跨诊断的脆弱性，而非BPD特异性标志物。在各种精神疾病中都观察到了CC的微结构改变。在双相障碍（BD）中，DTI纤维追踪研究一致报告了CC膝部、体部和压部的FA和纤维密度降低，以及在钳状大/小束中的异质性发现，提示半球间连接中断，这被认为可能导致情绪失调。
