2型糖尿病患者（无论是否伴有抑郁）杏仁核中异常的静态和动态功能连接性与神经递质特征的关系：一项多模态成像研究

《Journal of Affective Disorders》：Aberrant static and dynamic functional connectivity within amygdala in type 2 diabetes patients with and without depression associated with neurotransmitter profiles: A multimodal imaging study

T2DM合并抑郁患者杏仁核亚区静动态功能连接异常及其与神经递质系统关联性研究。采用fMRI分析191名受试者的杏仁核亚区与全脑静动态功能连接，发现抑郁组存在显著异常连接，并与SERT、D2受体分布负相关。动态分析显示左基底外侧核与右MFG连接差异显著，为早期神经影像标记提供依据。

　　这项研究聚焦于2型糖尿病（T2DM）患者中合并抑郁症状的个体，探索其大脑中杏仁核子区域的静态功能连接（sFC）和动态功能连接（dFC）的变化，以及这些变化与神经递质受体/转运体分布之间的关系。研究旨在揭示T2DM合并抑郁的神经病理生理机制，为相关疾病的早期诊断和干预提供新的视角。

研究团队由来自甘肃省级医院放射科的多位研究人员组成，他们收集并分析了191名参与者的数据，包括49名患有抑郁的T2DM患者、70名无抑郁的T2DM患者和72名健康对照者。研究内容涵盖了人口统计学数据、临床特征、神经心理学测试以及静息态功能性磁共振成像（fMRI）。通过这些多模态的神经影像学方法，研究人员能够深入分析杏仁核子区域在大脑网络中的连接模式，并探讨这些模式如何与神经递质系统的异常相关联。

杏仁核作为边缘系统的重要组成部分，与情绪处理密切相关，包括情绪感知、记忆和调节等过程。已有研究表明，T2DM和抑郁之间的多种神经病理生理因素可能与杏仁核的功能异常有关。长期的高血糖、胰岛素抵抗和血糖波动已被证实会引发线粒体氧化应激，促进晚期糖基化终产物（AGEs）的积累，这些变化可能对神经系统的健康产生不利影响。此外，过度的炎症反应会导致基底外侧杏仁核中微胶质细胞的激活，进而产生更多的促炎细胞因子，这在动物模型中与抑郁行为相关。因此，杏仁核可能在T2DM患者抑郁的病理机制中发挥关键作用。

在神经递质系统方面，研究指出，抑郁症和T2DM的病理特征可能包括血清素和多巴胺受体信号传递的受损、GABA能-谷氨酸能系统失衡以及脑血流（CBF）调节异常。在抑郁症患者中，发现来自杏仁核的血清素神经元与焦虑行为的促进有关，而来自前额叶皮层（PFC）的血清素神经元则在应对挑战时促进积极反应。同时，抑郁症患者在PFC和杏仁核中表现出血清素转运体（SERT）结合能力的下降。此外，T2DM患者的杏仁核中多巴胺能神经传递的异常已被文献报道，同时发现神经活动与脑血流之间的相关性也存在异常。然而，这些研究并未进一步探讨杏仁核变化与T2DM患者抑郁之间的关联，因此该领域的研究仍存在空白。

本研究提出了一种新的假设，即T2DM患者中杏仁核子区域的全脑静态和动态功能连接（sFC/dFC）可能发生变化。这些异常的杏仁核连接模式可能与特定的神经递质缺陷分布存在空间关联，从而成为T2DM患者抑郁的早期神经影像学标志。为了验证这一假设，研究人员采用了已有的杏仁核子区域分割方法，并结合sFC和dFC分析，同时将结果与神经递质受体/转运体的分布进行相关性研究。

研究结果显示，静态分析发现杏仁核与中额叶回（MFG）、中扣带回（MCC）和中枕叶回（MOG）之间的功能连接存在异常，而这些异常在动态分析中几乎普遍存在。值得注意的是，动态分析揭示了抑郁T2DM患者中，左侧辅助基底核或基底内侧核与右侧MFG之间的功能连接差异更为显著。此外，动态分析还显示了更广泛的连接中断，包括前额叶皮层（如MFG和中额上回）、腹侧视觉通路（如中枕叶回、下枕叶回、梭状回和中颞叶回）、前扣带回皮层、Crus II区域以及楔前叶等。与静态功能连接相比，动态功能连接的异常表现更为突出，且其在受试者操作特征曲线（ROC曲线）中的曲线下面积（AUC）也更高，表明其在识别抑郁T2DM患者方面具有更高的准确性。

研究进一步发现，杏仁核连接异常与血清素转运体（SERT）和多巴胺D2受体的空间分布之间存在负相关。这意味着，杏仁核与这些神经递质受体/转运体之间的连接减弱可能与抑郁症状的出现和加重有关。这种关联为理解T2DM合并抑郁的神经机制提供了新的证据，并可能为未来的临床干预策略提供理论依据。

本研究的结论强调，杏仁核与多个脑区之间的功能连接变化可能成为T2DM患者抑郁的重要神经影像学标志。特别是，杏仁核子区域之间的动态功能连接变化可能更早地反映出抑郁状态的存在。因此，对杏仁核子区域的功能连接进行深入研究，不仅有助于揭示T2DM合并抑郁的神经机制，还可能为开发新的诊断工具和治疗策略提供支持。

尽管研究结果具有重要意义，但该研究也存在一定的局限性。首先，样本量相对较小，尽管每个组别均包含超过40名参与者，但更大的样本量有助于提高统计效力，验证研究结果的普遍适用性。其次，研究中仅有8名T2DM患者被诊断为具有明显抑郁症状（HAMD-24评分>20），而其余41名患者则处于亚阈值抑郁状态。这种样本分布可能影响研究结果的代表性，因此未来的研究需要进一步扩大样本量，并细化抑郁症状的分类，以更全面地理解杏仁核连接异常与抑郁之间的关系。

此外，研究中采用的神经影像学方法和数据分析技术虽然先进，但仍然存在一定的技术挑战。例如，静息态fMRI的分析通常依赖于特定的预处理流程和分割模板，这些方法的选择和优化对研究结果的准确性至关重要。因此，未来的研究需要进一步改进这些技术，以提高杏仁核子区域分割的精确性和功能连接分析的可靠性。

研究的伦理审查和参与者知情同意是确保研究质量的重要环节。本研究已通过甘肃省级医院医学伦理委员会的审批，并获得了中国临床试验注册中心的注册编号。所有参与者均签署了知情同意书，确保研究的合规性和伦理性。这种严谨的研究设计不仅有助于保护参与者的权益，也提高了研究结果的可信度。

在资金支持方面，本研究得到了多项国家级和省级科研项目的资助，包括国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金、甘肃省重点研发计划以及甘肃省卫生健康委员会科研项目等。这些资金支持为研究的顺利开展提供了保障，并有助于推动相关领域的进一步研究。此外，研究团队还获得了甘肃省中医药管理局和甘肃省级医院的科研资助，表明该研究在多学科交叉和临床转化方面具有一定的潜力。

总体而言，本研究通过整合杏仁核子区域分割方法、功能连接分析和神经递质系统映射，为T2DM合并抑郁的神经机制提供了新的见解。研究结果不仅揭示了杏仁核连接异常与抑郁症状之间的关系，还为未来的临床研究和治疗策略提供了理论依据。然而，研究仍需在样本量、抑郁症状分类和分析技术等方面进一步完善，以确保研究结果的全面性和适用性。