《Frontiers in Neurology》:Brain functional mechanisms of acupuncture treatment for early-stage non-tremor Parkinson’s disease: a resting-state fMRI study
编辑推荐:
:
目的: 采用静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)观察针刺对早期非震颤型帕金森病(Parkinson’s disease, PD)患者的调节效应,并确
:
目的: 采用静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)观察针刺对早期非震颤型帕金森病(Parkinson’s disease, PD)患者的调节效应,并确定其变化与临床指标之间的相关性。
方法: 本观察性研究纳入35例早期帕金森病患者,在中医科接受多靶点针刺治疗联合常规左旋多巴治疗(每周2次,持续12周),设为观察组,研究时间为2023年1月至2024年12月。观察组在基线和治疗后接受针刺并接受rs-fMRI扫描。健康对照组仅在基线接受一次rs-fMRI扫描。将观察组治疗后影像学及临床数据与健康对照组进行比较。主要结局指标为rs-fMRI衍生的度中心性(degree centrality, DC)、功能连接(functional connectivity, FC)和低频振幅分数(fractional amplitude of low-frequency fluctuations, fALFF)的变化。次要结局指标包括临床量表改善情况以及影像学指标与临床评分之间的相关性。
结果: 治疗后,观察组MDS-UPDRS-III、MoCA、10MWT、TUG和PDQ-39评分均显著改善(均p < 0.001)。然而,除MoCA外,所有指标在治疗后仍与健康对照组存在显著差异(p < 0.001)。fMRI分析显示,治疗后右侧楔前叶DC值及其与左侧楔前叶的FC值显著降低(均p < 0.001),内侧额上回/前扣带皮层的fALFF值显著升高(p < 0.001)。右侧楔前叶DC的变化(治疗后减去治疗前)与MDS-UPDRS-III评分的变化呈正相关(r = 0.343, p = 0.043),与MoCA评分的变化呈负相关(r = ?0.533, p < 0.001)。
结论: 针刺治疗与早期非震颤型PD患者运动功能、步行速度和认知功能的改善相关,其潜在机制涉及楔前叶DC/FC的下调以及局部神经活动的增强。此外,右侧楔前叶DC的变化与运动和认知改善均显著相关,可能作为治疗诱导临床恢复的潜在神经影像学生物标志物。
论文解读文章
一、研究背景与问题提出
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的神经退行性疾病,随着人口老龄化进程加速,其患病率逐年上升,给社会和家庭带来沉重负担。PD可分为震颤为主型(tremor-dominant, TD)和非震颤型两种亚型,后者主要以姿势不稳和步态困难(postural instability and gait difficulty, PIGD)为特征。PIGD亚型患者疾病进展更快、跌倒风险更高、认知功能下降更明显,且对常规多巴胺能药物治疗的反应较差。因此,寻找针对非震颤亚型的有效辅助治疗手段具有重要临床意义。
针刺作为一种非药物治疗方法,已被多项临床研究证实可改善PD患者的运动及非运动症状,包括步态和平衡功能改善,以及便秘、睡眠障碍等自主神经功能障碍的缓解。然而,现有关于针刺神经机制的功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)研究多集中于混合型或震颤为主型PD患者,针对非震颤亚型脑功能网络可塑性的研究仍十分有限。既往静息态fMRI(resting-state fMRI, rs-fMRI)研究已发现PD患者多个大尺度脑网络存在广泛的功能连接异常,涉及感觉运动网络及更高阶的认知处理网络。近期研究还表明,针刺阳陵泉(GB34)可显著降低PD患者枕叶自发神经活动,而健康对照中无此效应,提示针刺的神经调节效应具有疾病状态依赖性,可能特异性地作用于病理状态相关的异常神经活动模式。尽管已有上述横断面证据,针对非震颤亚型患者的纵向fMRI研究仍然缺乏,基于健康对照基线参考的动态变化分析更为稀缺。因此,本研究采用纵向观察设计并纳入健康对照组提供基线参考,旨在系统阐明早期非震颤型PD患者的静息态脑功能网络特征,为针刺作为辅助治疗提供神经影像学证据。
二、研究设计与主要结论
研究人员开展了一项观察性研究,纳入35例早期非震颤型PD患者作为观察组,接受多靶点针刺治疗联合常规抗帕金森药物(每周2次,持续12周),并纳入35例年龄、性别匹配的健康志愿者作为对照组。观察组在基线和治疗后分别接受rs-fMRI扫描,对照组仅在基线接受一次扫描。研究结果显示,针刺治疗后观察组MDS-UPDRS-III、MoCA、10MWT、TUG和PDQ-39评分均显著改善;影像学方面,治疗后右侧楔前叶度中心性(degree centrality, DC)值显著降低,右侧楔前叶与左侧楔前叶之间的功能连接(functional connectivity, FC)显著减弱,而双侧辅助运动区/内侧额上回/前扣带皮层的低频振幅分数(fractional amplitude of low-frequency fluctuations, fALFF)显著升高。相关性分析显示,右侧楔前叶DC的变化与MDS-UPDRS-III评分变化呈正相关,与MoCA评分变化呈负相关。该研究的意义在于首次系统揭示了针刺对早期非震颤型PD患者脑功能网络拓扑结构和局部自发神经活动的调节作用,提示右侧楔前叶DC可能作为针刺治疗诱导临床恢复的潜在神经影像学生物标志物。
三、关键技术与方法
本研究采用的关键技术方法包括:静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据采集,使用西门子3.0 T MAGNETOM Skyra扫描仪获取全脑高分辨率T1加权解剖像和EPI功能像;基于SPM12和DPABI软件进行数据预处理,包括时间层校正、头动校正、空间标准化(采用DARTEL算法配准至MNI152标准空间)及平滑处理;提取三种影像学指标,即全脑体素级度中心性(DC)分析、基于种子点的功能连接(FC)分析(种子点包括双侧楔前叶、壳核、丘脑、辅助运动区和小脑齿状核)以及低频振幅分数(fALFF)分析;临床评估工具包括MDS-UPDRS-III、Berg平衡量表(BBS)、10米步行试验(10MWT)、起立-行走计时测试(TUG)、蒙特利尔认知评估(MoCA)和帕金森病生活质量问卷(PDQ-39);统计分析方法采用配对t检验、Wilcoxon符号秩检验、两样本t检验及Pearson/Spearman相关分析,fMRI结果采用高斯随机场(Gaussian Random Field, GRF)理论进行多重比较校正。样本来源于珠海市中西医结合医院中医科,研究经医院伦理委员会批准(批号:20220513002)。
四、研究结果
(一)患者一般资料比较
两组在性别、年龄、BMI、受教育年限、既往病史、家族史、吸烟史和过敏史方面均无显著差异(p > 0.05),表明两组基线特征具有可比性。
(二)运动功能评分比较
治疗后观察组MDS-UPDRS-III评分从中位数62分降至49分,中位数减少13分(p < 0.001);MoCA评分从25分升至28分,中位数提高3分(p < 0.001);BBS评分呈上升趋势但未达统计学显著性(p = 0.153)。组间比较显示,除MoCA评分接近健康组外,其余指标在治疗后仍与健康组存在显著差异(p < 0.001)。
(三)步行速度比较
10MWT从(0.90 ± 0.05)m/s显著增至(1.15 ± 0.05)m/s,增幅为0.25 m/s(+27.8%)(p < 0.001);TUG从(16.10 ± 1.26)s显著缩短至(12.84 ± 1.34)s,减少3.26 s(?20.2%)(p < 0.001);PDQ-39评分从32分降至24分,中位数减少8分(?25.0%)(p < 0.001)。治疗后所有指标仍与健康组存在显著差异(p < 0.001)。
(四)治疗期间不良反应发生情况
治疗期间观察组出现2例皮下血肿和1例局部感染,治疗后症状均消退,未影响治疗进程。
(五)观察组治疗前后脑区比较
基于感兴趣区(ROI)的分析显示,治疗后右侧楔前叶DC值显著降低(p < 0.001);以右侧楔前叶为种子点,其与左侧楔前叶的FC值显著减弱(p < 0.001);双侧辅助运动区/内侧额上回/前扣带皮层(BA 8/32)的fALFF值显著升高(p < 0.001)。体素级全脑分析结果与ROI结果一致,未发现其他脑区存在显著差异(均经GRF校正,体素水平p < 0.005,簇水平p < 0.05)。
(六)右侧楔前叶DC变化与临床评分变化的相关性分析
观察组治疗前后影像学指标差值与临床评分差值的相关分析显示,右侧楔前叶DC变化(治疗后减治疗前)与MDS-UPDRS-III评分变化呈显著正相关(r = 0.343, p = 0.043),与MoCA评分变化呈显著负相关(r = ?0.533, p < 0.001)。其他FC和fALFF脑区的治疗前后差异与其他临床评分(如BBS、PDQ-39等)无显著相关性(p > 0.05)。
五、讨论与结论总结
讨论部分指出,本研究观察到针刺联合常规药物治疗显著改善了早期非震颤型PD患者的运动功能、认知功能、步行速度和生活质量。MDS-UPDRS-III评分的显著降低表明针刺作为常规西药治疗的补充可进一步改善整体运动功能,这与既往循证医学证据一致。MoCA评分的提高与2025年发表的包含9项随机对照试验的荟萃分析结果相符,该分析证实针刺在MoCA评分、MMSE评分和总有效率方面显著优于常规治疗对照。10MWT和TUG的改善与既往电针研究结果一致,支持针刺作为改善早期PD患者步行功能和生活质量的高临床价值辅助疗法。
在神经机制方面,右侧楔前叶DC值在治疗后显著降低,提示该脑区在全脑网络中的枢纽地位和信息整合能力下降。既往研究发现PD伴轻度认知障碍患者双侧楔前叶DC值异常升高,而针刺的神经调节具有疾病状态依赖性。研究人员推测楔前叶可能处于代偿性过度激活状态,针刺通过下调该节点的过度整合作用,帮助脑网络从低效代偿状态向生理功能模式转变。右侧楔前叶与左侧楔前叶之间FC的显著减弱提示针刺降低了双侧楔前叶之间的异常同步活动,优化了默认模式网络(default mode network, DMN)内的信息交流。fALFF在双侧辅助运动区/内侧额上回/前扣带皮层(BA 8/32)的显著升高表明针刺增强了运动启动相关脑区的局部自发神经活动,这可能通过间接调节多巴胺能通路恢复纹状体-丘脑-辅助运动区通路的功能输出,从而改善运动启动困难。
研究结论:本静息态fMRI研究评估了针刺作为常规药物辅助治疗对早期非震颤型PD的临床疗效和神经机制。针刺显著改善了运动、认知和步行功能及生活质量。神经影像学变化包括右侧楔前叶DC和双侧楔前叶FC降低,以及运动启动区域(SMA/ACC)fALFF升高。右侧楔前叶DC的变化与临床改善存在探索性相关,提示针刺可能通过调节脑网络拓扑结构和局部自发神经活动发挥作用。鉴于观察性设计及缺乏假针对照,这些发现应视为初步性和假设生成性的证据。