《Hippocampus》:High-Resolution Diffusion Tensor Imaging of the Hippocampus and Associations With Neuropsychiatric Symptoms in Lewy Body Diseases
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帕金森病(PD)涵盖运动与神经精神症状(NPS),包括抑郁、焦虑和淡漠。认知亚型——伴轻度认知障碍的PD(PD-MCI)、PD痴呆(PDD)及相关路易小体痴呆(DLB)均属于路易小体病(LBD)谱系。尽管NPS是主要共病,但缺乏既定影像学生物标志物,其神经元基
帕金森病(PD)涵盖运动与神经精神症状(NPS),包括抑郁、焦虑和淡漠。认知亚型——伴轻度认知障碍的PD(PD-MCI)、PD痴呆(PDD)及相关路易小体痴呆(DLB)均属于路易小体病(LBD)谱系。尽管NPS是主要共病,但缺乏既定影像学生物标志物,其神经元基础亦不明确,且NPS患病率可能与认知状态相关。海马参与NPS发生,并可能发生未反映为体积变化的微结构改变。研究人员采用高分辨率(1×1×1 mm3)扩散张量成像(DTI)识别LBD与健康对照(HC)的海马改变,并在LBD组内考察与NPS的关联,同时比较认知亚组。研究人员对38例LBD谱系数参与者(58–87岁,32%女性)与35例HC(50–83岁,54%女性)在海分辨率DTI上手动分割海马,提取海马体积、平均扩散率(MD)与分数各向异性(FA)进行组间比较;在LBD-All组内探索显著差异海马指标与抑郁、焦虑、淡漠的关系,并将LBD分为认知受损(LBD-CI)与认知未受损(LBD-CU)。结果显示:LBD-All较HC海马FA更低,但MD与体积无差异;LBD-All内海马FA与抑郁评分呈正相关;LBD-CI与LBD-CU间体积、MD、FA均无差异。LBD谱系较HC海马FA降低或反映微结构改变;而LBD中抑郁越重FA越高,提示更复杂微结构变化,如突触密度改变、路易神经突排列异常或神经可塑性改变。
研究背景方面,路易小体病(LBD)谱系包含帕金森病(PD)、PD伴轻度认知障碍(PD-MCI)、PD痴呆(PDD)与路易小体痴呆(DLB)。PD除运动症状外,神经精神症状(NPS)如抑郁、焦虑、淡漠高发,显著影响生活质量。认知损害用于亚型划分,但NPS的影像学生物标志物与神经元基础尚不清楚。海马属边缘系统,参与情绪调节与行为,既往研究多关注海马体积,而体积变化可能漏检早期微结构改变。α-突触核蛋白在海马沉积为路易小体与路易神经突,白质与灰质均可能受累。高分辨率扩散张量成像(DTI)可获取平均扩散率(MD)与分数各向异性(FA)等微结构指标,但1 mm3各向同性体素手动分割海马此前未用于LBD。因此,研究人员拟用高分辨率DTI比较LBD与HC海马体积、MD、FA,并分析NPS与海马指标及认知亚组间关系。该研究发表于《Hippocampus》。
关键技术方法方面,样本来自加拿大神经退行性疾病联盟COMPASS-ND研究与FAVR-II研究在埃德蒙顿的本地队列,另纳入本地规范发育与老化研究提供的HC;LBD组38例(PD、PD-MCI、PDD、DLB),HC组35例。影像采用3T Siemens Prisma采集1×1×1 mm3单射2D EPI DTI与T1,海马在平均DWI上按EADC-ADNI协议手动分割,含伞部、海马槽与尾部但排除下托;用MRTrix3生成MD与FA图,FreeSurfer求颅内总体积(TIV)。统计采用线性年龄项、TIV与性别校正,左右海马嵌套于受试者的混合效应模型,组间比较用BIC与FDR校正,NPS关联用GDS-30、GAD-7、Apathy Inventory等量表。
研究结果方面,3.1 Participants显示LBD-All较HC女性比例少、嗅觉更差、记忆执行与处理速度更差,NPS总分与抑郁焦虑淡漠更高;LBD-CI较LBD-CU更老、心血管风险更高、认知更差、运动更重。3.2 Model Building and Covariate Selection通过LOESS与BIC确定海马体积、MD、FA均随年龄线性变化,体积还依赖TIV,性别纳入模型;交互项无改善。3.3 Mixed Models Group Comparisons通过混合模型比较发现,仅FA在LBD-All低于HC,体积与MD无组间差异;LBD-CI与LBD-CU在FDR校正后体积、MD、FA均无显著差异;右海马大于左海马。3.4 Association Between Fractional Anisotropy and Neuropsychiatric Measures in the Lewy Body Group通过回归与阈值分析发现,LBD组内海马FA与老年抑郁量表30项(GDS-30)评分正相关,抑郁阳性者FA更高;GAD-7、Apathy Inventory、NPI严重程度及MBI-C多数亚域无FDR显著关联,减退动机亚域未通过校正。
讨论部分总结,研究人员指出这是首次报告LBD与HC海马FA差异的研究;高分辨率与手动分割(不含下托)降低了部分容积效应,不同于既往自动化分割研究。一般认为FA降低提示微结构破坏,但LBD内抑郁越重FA越高,可能因海马灰白质混合结构中纤维走向简化、交叉纤维丢失、神经可塑性或代偿性轴突发芽所致。PD运动通路FA升高曾有报道,提示早期代偿;LBD整体FA低于HC说明代偿不足以恢复正常,但组内抑郁相关FA升高反映神经元重塑。FA为组织取向的间接指标,海马灰质解释需谨慎。局限性含NPS评估主观性、TIV偏倚、样本小、未排淀粉样蛋白共病、横断面设计。
结论部分翻译:本研究显示海马FA在LBD谱系中发生改变。相较运动症状,LBD中扩散改变与NPS的关联研究不足,而其严重影响生活质量。本研究提示抑郁与海马FA在路易体系谱中存在两层关系:LBD参与者较HC总体FA更低,但在LBD组内FA随抑郁严重度线性升高。这些相反方向表明,除弥漫性神经退行外,LBD海马内可能存在复杂的神经元重塑过程。