帕金森病合并抑郁症状和睡眠障碍的脑代谢及网络特征：一项18F-FDG PET研究

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Brain metabolic and network profiles characterized by comorbid depressive symptoms and sleep disturbances in Parkinson’s disease: an 18F-FDG PET study

　　

摘要
背景：帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是一种在全球范围内日益增加的神经退行性疾病。其复杂的多系统病理生理学改变超越了多巴胺能神经元丢失本身，并导致多种临床表现。本探索性研究考察了伴有抑郁症状的PD患者（PD-Dep）或伴有睡眠障碍的PD患者（PD-SD）的脑代谢模式。
方法：纳入2019年12月至2024年1月期间评估的28例PD患者。其中16例达到PD-Dep的HAMD阈值，21例达到PD-SD的PSQI阈值，9例同时满足两项标准；因此各队列为重叠的症状定义组。17名健康参与者作为对照组（HC）。所有受试者均接受¹⁸F-FDG PET检查。研究人员检查了体素水平的组间对比，并基于AAL图谱探讨了与HAMD、PSQI及UPDRS-III的探索性偏相关。
结果：在预设的宽松体素水平簇形成阈值下，两个症状定义PD组相对于HC均表现出广泛的额顶叶SUVR降低；这些空间发现应视为探索性结果。在PD-Dep中，名义HAMD相关包括皮质和皮质下区域，而UPDRS-III相关集中于额顶叶区域。在PD-SD中，名义PSQI相关呈额叶/躯体运动区阴性及颞边缘系统阳性模式。Yeo网络汇总源自与症状相关的AAL区域，而非体素水平组间对比簇。所有区域相关性均未通过多重比较校正。
结论：本研究结果确定了与PD抑郁症状和睡眠障碍相关的探索性代谢及网络水平模式。症状相关的区域分布与身体优先/大脑优先框架的某些方面相符，但并未验证该框架。在推断症状特异性机制或PD亚型之前，需要更大规模的独立队列、常规体素水平阈值、多重比较控制的分析以及针对运动严重程度的明确校正。

帕金森病脑代谢与网络特征的探索性研究解读

**一、研究背景与问题**
帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是全球第二常见的进行性神经退行性疾病，其患病率随人口老龄化持续上升，给患者、家庭和社会带来沉重的经济和医疗负担。PD的病理生理机制不仅限于黑质多巴胺能（dopaminergic, DA）神经元的选择性丢失，而是涉及多个脑区的广泛神经病理学改变以及非多巴胺能神经元的参与，呈现高度异质性的多系统疾病特征。这种复杂性导致PD临床表现多样，给诊断和治疗带来重大挑战。非运动症状（non-motor symptoms, NMS）在PD患者中非常普遍，显著损害其健康相关生活质量。其中，抑郁和睡眠障碍是最常见的NMS之一，严重影响患者的精神健康和日常功能，并与疾病快速进展和较差预后密切相关。然而，PD伴抑郁（PD-Dep）和PD伴睡眠障碍（PD-SD）背后的脑代谢相关性，特别是其在脑水平上的特异性代谢特征，目前仍知之甚少。正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography, PET），尤其是¹⁸F-氟脱氧葡萄糖（¹⁸F-fluorodeoxyglucose, ¹⁸F-FDG）PET代谢成像，能够无创地定量评估脑葡萄糖代谢，灵敏地反映神经元突触活动和功能，已在检测神经退行性疾病早期病理改变和识别特定脑低代谢模式方面展现出重要价值。基于此，研究人员开展本研究，旨在利用标准临床量表评估和PET脑代谢成像，探讨PD患者中抑郁症状与睡眠障碍相关的脑代谢及网络水平模式，为未来验证性研究生成假说。

**二、研究设计与方法**
本研究为一项探索性横断面研究。研究队列来源于内蒙古医科大学附属医院神经内科门诊及住院部，于2019年12月至2024年1月期间招募了28例符合英国帕金森病协会脑库临床诊断标准的PD患者，同时招募17名年龄、性别匹配的健康对照（healthy controls, HC）。根据量表阈值，16例患者被归类为PD-Dep（HAMD评分≥8），21例被归类为PD-SD（PSQI评分≥7），其中9例同时满足两项标准，因此构成重叠的症状定义组。所有受试者均接受¹⁸F-FDG PET-CT脑葡萄糖代谢显像。影像处理使用SPM12进行空间标准化和平滑，计算体素水平标准化摄取值比（standardized uptake value ratio, SUVR）图，以 cerebellar gray matter 为参考区。体素水平组间对比采用双样本t检验，簇形成阈值设为未校正P<0.05，簇水平家族误差校正P<0.05。此外，研究人员使用AAL图谱提取区域SUVR值，并在PD-Dep组中控制年龄、性别、病程和PSQI，在PD-SD组中控制年龄、性别、病程和HAMD，进行探索性偏相关分析。Yeo 7功能网络图谱用于将症状相关区域映射至大规模脑网络。

**三、研究结果**
**3.1 一般临床特征**
PD-Dep、PD-SD与HC组之间年龄和性别无显著差异，两PD组的HAMD和PSQI评分均显著高于HC组，而扫描前血糖和糖尿病患病率在组间无显著差异。病程、H-Y分期和UPDRS-III评分仅对PD组进行描述性统计。
**3.2 PD-Dep与HC组的SUVR比较**
在预设的探索性阈值下，PD-Dep组相对于HC组表现出双侧额叶、顶叶、颞叶和枕叶的广泛SUVR降低，最大簇位于右半球，包含额内侧回、额下回、边缘叶等区域。因采用宽松簇形成阈值，这些空间结果应视为探索性描述而非确证性定位。
**3.3 PD-SD与HC组的SUVR比较**
PD-SD组相对于HC组同样显示双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶及扣带回区域的广泛SUVR降低。体素水平对比提示两个症状定义PD队列存在部分重叠的额顶叶模式，但由于队列成员重叠和宽松阈值限制，不能确立独特的症状特异性代谢特征。
**3.4 PD-Dep组区域代谢与临床评分的相关性**
在PD-Dep组中，HAMD与区域SUVR的名义相关涉及双侧壳核、双侧丘脑、右侧苍白球、左侧缘上回和右侧中央后回等7个AAL区域，其中包括皮质-纹状体-丘脑-皮质（cortico-striato-pallido-thalamic, CSPT）环路的关键节点。UPDRS-III与区域SUVR的名义相关则集中于双侧额中回和双侧顶下小叶等12个额顶叶区域。所有相关均未通过多重比较校正。
**3.5 PD-SD组区域代谢与临床评分的相关性**
在PD-SD组中，PSQI与区域SUVR的名义负相关集中于额叶和躯体运动区，名义正相关涉及颞-边缘区域。UPDRS-III与区域SUVR的相关包括边缘叶和枕叶的正相关及双侧额中回的负相关。所有发现均未通过多重比较校正。
**3.6 Yeo 7网络映射**
将PD-Dep的27个症状相关AAL区域映射至Yeo 7网络，显示默认模式网络（default mode network, DMN）占比最高（22.2%），其次为躯体运动网络（somatomotor network, SOM）、额顶控制网络（frontoparietal control network, FPCN）、腹侧注意网络（ventral attention network, VAN）和边缘网络（limbic network, LIM），另有4个皮质下区域位于Yeo皮质模板之外。PD-SD的23个症状相关区域映射显示边缘网络占比最高（34.8%），显著高于PD-Dep中的11.1%，且完全缺乏皮质下CSPT复合体。这一网络分布差异是两症状特征间最显著的网络水平区别。

**四、讨论与结论**
研究人员指出，PD-Dep中观察到的CSPT相关区域和DMN优势分布与近期文献中关于PD抑郁涉及基底节-丘脑皮质环路和DMN功能障碍的证据相符，但仅作为假说生成的关联。PD-SD中的边缘网络优势分布提示睡眠障碍可能涉及情绪记忆编码、恐惧消退学习和睡眠-觉醒节律调节等多方面边缘系统功能紊乱，但受限于PSQI定义而非客观睡眠障碍诊断，不能归因于特定睡眠病理。关于身体优先/大脑优先框架，研究人员的观点是：症状相关区域的描述性分布与该框架的某些方面兼容，但既不验证该框架，也不识别病理传播路径。研究存在多重方法学局限，包括宽松簇形成阈值、缺乏UPDRS-III校正、LEDD无法完整重建、缺乏个体结构MRI等，因此所有发现均限于探索性关联。研究结论为：本研究确定了与PD重叠的、量表定义的抑郁症状和睡眠障碍相关的体素水平和区域代谢模式，但未验证身体优先/大脑优先亚型或确立症状特异性机制。确证需要更大规模的前瞻性表型队列、常规体素水平阈值、多重比较控制分析、运动严重程度校正以及替代归一化策略的稳健性分析。该论文发表于《Frontiers in Aging Neuroscience》。