青少年特发性脊柱侧凸患者中原始反射保留与姿势控制受损的独立关联

《Frontiers in Neurology》：Retained primitive reflexes are independently associated with impaired postural control in adolescents with idiopathic scoliosis

　　

论文摘要专业翻译 背景： 青少年特发性脊柱侧凸（AIS）患者表现出姿势控制受损，然而这一功能障碍背后的神经发育因素仍缺乏充分表征。AIS患者的姿势控制具有异质性，目前尚无临床可及的神经发育标志物能够在独立于年龄和影像学弯曲严重程度的情况下识别存在潜在感觉运动功能障碍的患者。原始反射是由脑干介导的运动反应，通常在婴儿期整合消失，其保留已在其他神经发育疾病中被证实与运动缺陷相关，但尚未在AIS中进行研究。研究人员检验了在控制年龄和弯曲严重程度后，原始反射保留是否与AIS患者的姿势控制受损独立相关。 方法： 在这项横断面研究中，48名AIS青少年（36名女性，12名男性；平均年龄11.5±1.9岁；Cobb角10–35°）使用标准化定性量表评估了三种原始反射（非对称性紧张性颈反射[ATNR]、Galant反射和对称性紧张性颈反射[STNR]）。姿势控制通过计算机动态姿势描记术（CDP；六种感觉条件C1–C6）和感觉组织测试（SOT）进行测量。主要分析采用分层多元回归量化反射保留（ATNR和Galant复合评分）对CDP综合评分的独立贡献，并通过自助重采样（5,000次迭代）得出稳健的95%置信区间。STNR作为特异性对照单独分析。次要分析检验了个别反射与个别CDP条件之间的偏相关。 结果： 原始反射保留高度普遍：87.2%的参与者（N=47，具有完整反射数据）至少保留一种反射，63.8%两种反射均保留。仅年龄即解释了CDP综合评分25.5%的方差（p<0.001）。在控制年龄和Cobb角后，反射总分独立解释了额外的7.4%方差（ΔR2=0.074，β=?6.18，p=0.032，95%自助CI [?13.77, ?0.78]）。Galant反射与CDP综合评分（偏r=?0.35，p=0.016）及平台倾斜条件C4（偏r=?0.36，p=0.013）表现出最强的独立关联。反射阳性参与者（≥2种反射保留）与反射阴性参与者相比，表现出具有临床意义的姿势控制缺陷（Cohen's d=?0.63）。 结论： 原始反射保留，尤其是Galant反射，在年龄和弯曲严重程度之外与AIS患者的姿势控制受损独立相关。这些发现将原始反射保留确定为AIS人群中姿势功能障碍的潜在神经发育标志物。

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一、研究背景与问题

青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS）是一种三维脊柱畸形，影响2–3%的青少年，通常在青春期生长突增期发病。尽管其病因被认为是多因素的，越来越多的证据表明中枢神经系统功能障碍在AIS的发病机制和临床表现中均发挥作用，包括本体感觉受损、前庭处理异常以及姿势控制缺陷。计算机动态姿势描记术（Computerized Dynamic Posturography, CDP）研究已记录了AIS患者的平衡缺陷，尤其是在挑战前庭和体感整合的感觉条件下。感觉组织测试（Sensory Organization Test, SOT）经常显示这些患者存在异常的视觉依赖和受损的前庭功能。

然而，AIS患者之间姿势控制存在显著的个体差异，这些差异无法仅由弯曲幅度解释，提示存在尚未表征的神经发育因素调节感觉运动功能。原始反射是出生时存在的、由脑干和脊髓介导的刻板运动反应，在生命第一年内被逐渐成熟的大脑皮层和皮层下结构抑制。其持续存在反映了中枢神经系统成熟不完全，已在多种神经发育疾病（包括注意缺陷/多动障碍、发展性协调障碍和阅读障碍）中与运动协调、姿势控制和感觉整合受损相关联。在正常发育儿童中，原始反射保留与平衡表现和运动熟练度降低相关。

已有独立证据将AIS与脑结构和功能异常联系起来，包括脑干核团不对称、小脑体积异常和皮层感觉运动处理异常。这些神经解剖学改变提示AIS具有神经发育成分，可能以持续的原始反射活动为功能表现。然而，此前尚无研究考察AIS人群中原始反射保留与姿势控制之间的关系。

开展本研究面临三个方法论挑战。第一，姿势控制在整个青春期显著成熟，年龄是必须严格控制的强混杂因素。第二，原始反射评估本质上是定性的且依赖检查者，需要仔细的标准化和信度方案。第三，缺乏健康青少年原始反射保留率的人群水平规范数据，使临床样本患病率估计的解释复杂化。

研究人员提出假设：在控制年龄和弯曲严重程度后，更大程度的原始反射保留将与更差的姿势控制独立相关。这一假设有两个动机：其一，Galant反射由脊髓T7–L1节段介导，与AIS弯曲最常累及的胸腰段区域解剖学对应，提示持续性脊髓水平反射活动与姿势控制受损之间存在合理的节段性机制；其二，其他神经发育人群中保留的原始反射与多感觉整合挑战条件下的缺陷相关，这一模式提示高阶感觉运动功能障碍而非模态特异性缺陷。

二、研究设计与方法

本研究为横断面研究，共纳入48名确诊AIS的青少年（36名女性，12名男性），招募自南京大学医学院附属苏州医院康复医学科临床生物力学评估实验室。共筛选62名患者，排除14名（12名原发性Cobb角<10°，2名年龄>16岁），最终分析样本为48名。纳入标准包括：站立位后前位X线片上原发性Cobb角≥10°、年龄≤16岁、无脊柱手术史。排除标准包括：非特发性脊柱侧凸、与脊柱侧凸无关的已诊断神经系统疾病、下肢长度差异超过2cm、以及急性肌肉骨骼损伤。

研究采用的主要技术方法包括：标准化原始反射评估（ATNR、Galant反射和STNR，采用五点序数量表，双侧独立评分后取均值）、计算机动态姿势描记术（NeuroCom Smart Balance Master系统，标准SOT六条件方案，每条件三次20秒试验）、以及分层多元线性回归分析（年龄、Cobb角、反射总分依次进入三个模块），辅以5,000次自助重采样验证和偏相关分析。

三、研究结果

样本特征： 最终分析样本为48名参与者，平均年龄11.5±1.9岁（范围8–16岁），平均原发性Cobb角16.2±6.0°（范围10.0–34.7°），对应轻度至中度弯曲严重程度。平均Risser分期为3.8±2.7，符合早期至中期骨骼成熟度。

原始反射保留的患病率： 原始反射保留在该AIS样本中高度普遍。ATNR在78.7%的参与者中保留（评分≥1），Galant反射在72.3%中保留。总体而言，87.2%的参与者表现出至少一种保留反射，63.8%（30/47）两种反射均保留（被分类为反射阳性）。平均反射总分为0.56±0.41（范围0.00–2.00）。

姿势控制概况： CDP平衡评分从最具挑战性的感觉条件到最不具挑战性的条件呈预期递减趋势，从C1（89.5±5.9）降至C6（50.5±16.4）。CDP综合评分平均为72.9±8.5。SOT感觉分析显示感觉整合存在选择性损伤模式：93.8%的参与者前庭比率异常（<85），50.0%视觉比率异常，而体感比率无一异常（0.0%）。

主要分析——反射保留与姿势控制： 反射总分与CDP综合评分的零阶Pearson相关为r=?0.396（p=0.006），表明中度负相关。Spearman秩相关（ρ=?0.446，p=0.002）确认了对非正态性的稳健性。分层回归显示，年龄在第一步进入时解释了CDP综合评分25.5%的方差（p<0.001）。Cobb角在第二步加入时贡献了不显著的2.4%增量方差（ΔR2=0.024，p=0.235）。关键的是，反射总分在第三步进入时，在年龄和Cobb角效应之外独立解释了额外的7.4%方差（ΔR2=0.074，β=?6.18，p=0.032）。全模型显著（F[3,43]=7.82，p<0.001，调整后R2=0.308）。自助验证（5,000次重采样）确认了反射–CDP关联的稳健性：偏差校正的自助系数为β=?6.41，95%置信区间[?13.77, ?0.78]排除零。因此，反射总分每增加一个单位（约等于从无保留反射到三种反射均保留的差异），与CDP综合评分估计降低6.2分相关。

次要分析——个别反射与CDP条件： 控制年龄和Cobb角后，Galant反射表现出最强且最一致的关联模式，与CDP综合评分（偏r=?0.350，95%自助CI [?0.596, ?0.053]，p=0.016）和平台倾斜条件C4（偏r=?0.360，95% CI [?0.625, ?0.055]，p=0.013）均呈显著负偏相关。反射总分同样与C4（偏r=?0.340，CI [?0.594, ?0.080]，p=0.020）和CDP综合评分（偏r=?0.320，CI [?0.578, ?0.047]，p=0.028）相关。Galant反射与C5和C6之间观察到趋势水平关联（p<0.10），提示反射–平衡关联在最具挑战性的感觉条件下最为显著。ATNR表现出一致为负但较弱的模式（所有|pr|<0.14，所有p>0.35）。经Benjamini–Hochberg FDR校正后，所有21项反射–CDP偏相关检验均未存活校正（所有FDR q>0.14），但自助置信区间作为主要稳健性指标。

反射阳性与反射阴性二分类比较： 反射阳性参与者（≥2种保留反射，n=30）的CDP综合评分显著低于反射阴性参与者（<2种保留反射，n=17；70.9±7.9 vs. 76.2±9.0；Welch's t[32.5]=?2.04，p=0.050）。这一差异对应中至大效应量（Cohen's d=?0.63）。

四、讨论与结论

讨论总结： 本研究发现原始反射保留在AIS青少年中高度普遍，且与姿势控制受损独立相关，超越了年龄和弯曲严重程度的贡献。Galant反射表现出最强的独立关联，特别是在本体感觉挑战性条件C4下，支持了胸腰段节段性机制假说。反射阳性参与者表现出具有临床意义的姿势控制缺陷（Cohen's d=?0.63）。SOT分析显示前庭比率异常率高达93.8%，而体感比率无一异常，提示AIS姿势控制缺陷主要涉及前庭和视觉整合而非体感通路。FDR校正后个别偏相关未存活，但考虑到CDP条件间的相关性和有限样本量，自助置信区间作为主要稳健性指标更为恰当。

结论翻译： 原始反射保留，尤其是Galant反射，在年龄和弯曲严重程度之外与AIS患者的姿势控制受损独立相关。这些发现将原始反射保留确定为AIS人群中姿势功能障碍的潜在神经发育标志物。