皮层厚度缩减与血清素转运体表达的交叉图谱：揭示神经性厌食症的恢复路径与生物学风险标志

《Molecular Psychiatry》：Mapping the path to recovery: the intersection of cortical thickness reductions and serotonin transporter expression in anorexia nervosa

本研究针对神经性厌食症（AN）患者大脑皮层厚度（CT）显著减少的机制尚不明确的问题，通过结合结构磁共振成像与健康人群的神经化学特征图谱（如血清素转运体SERT、乙酰胆碱受体AChN等），首次系统分析了CT改变与脑区 chemoarchitecture（化学结构）的关联。研究发现，AN患者皮层变薄区域与AChN受体密度和葡萄糖代谢升高相关，而HT1a和SERT高表达区域则呈现CT保留现象；个体层面，SERT相关CT减少与更高抑郁症状和体重恢复困难显著相关。该研究为AN的个体化治疗提供了潜在的神经生物学靶点，对早期识别治疗抵抗人群具有重要临床意义。

　　

神经性厌食症（Anorexia Nervosa, AN）是一种危及生命的饮食障碍，以极度恐惧体重增加、能量摄入限制和低体重为特征，尤其好发于青少年期。尽管AN的发病率持续上升，但其病理生理机制仍不明确。更令人担忧的是，目前尚无获批的药物治疗方案，长期住院治疗的有效率仅约50%，约三分之一患者可能转为慢性病程。在这一背景下，大脑结构的动态变化成为研究焦点：AN患者急性期普遍存在广泛的皮层厚度（Cortical Thickness, CT）减少，其严重程度居精神疾病之首，但体重恢复后CT可快速逆转。这种剧烈变化的背后机制是什么？是否与脑区的神经化学特征或代谢状态相关？这些问题成为解开AN生物学本质的关键。

为回答上述问题，由Livio Tarchi和Arne Doose共同领导的研究团队在《Molecular Psychiatry》发表了一项开创性研究。他们首次将AN患者的CT改变与脑区的“化学结构”（chemoarchitecture）——即神经递质受体、转运体和葡萄糖代谢的空间分布——进行关联分析。研究团队假设，CT改变的模式可能受到特定神经化学系统（如血清素、乙酰胆碱通路）的空间布局影响，而个体水平的变异或许能解释临床症状和治疗反应的差异。

研究主要依托于3T磁共振成像技术，对114名急性低体重AN患者和114名年龄匹配的健康对照（HC）进行高分辨率脑结构扫描，计算顶点水平的CT值。通过Python工具包neuromaps，将组间CT差异图与16种健康人群的PET衍生神经化学特征图（包括SERT、HT1a、AChN、葡萄糖代谢Glc等）进行空间相关性分析。同时，提取个体水平的CT残差（即偏离年龄预期CT的程度），评估其与化学特征的关联，并进一步分析这些关联与抑郁症状（BDI-II）、饮食心理病理（EDI-2）及早期体重增益（30天ΔBMI-SDS）的关系。此外，团队利用ENIGMA合作组织的外部样本（AN=21, HC=28）对主要发现进行验证，并通过控制分析（如排除抗抑郁药使用或共病亚组）确保结果稳健性。

研究结果

1. 组水平CT改变与化学结构的空间关联

AN患者表现出广泛的CT减少，但某些区域（如扣带回、楔前叶）相对保留。CT减少模式与AChN受体密度（r=-0.294, p=0.003）和葡萄糖代谢（r=-0.394, p=0.024）呈负相关，即AChN或Glc高表达区域更易出现CT变薄。相反，CT保留区域与HT1a受体（r=0.308, p=0.033）和SERT密度（r=0.366, p=0.003）正相关，提示血清素系统可能对CT有保护作用。外部样本验证进一步确认了AChN和SERT关联的可靠性。

2. 个体水平CT-化学结构关联与临床症状

在AN患者中，个体水平的CT与HT1a空间相关性越弱（即HT1a高表达区域CT减少越多），抑郁症状越严重（rho=-0.236, p=0.012）；类似地，SERT关联减弱与身体不满程度升高相关（rho=-0.192, p=0.043，但未通过多重校正）。这表明，尽管组水平上血清素相关区域CT保留，个体若在这些区域出现变薄，则心理病理更严重。

3. CT-化学结构特征预测治疗反应

SERT相关的个体CT减少显著预测30天体重恢复效果（β=-1.592, p=0.019），且与基线BMI-SDS存在交互作用：基线BMI-SDS极低（<-4.67）或较高（>-1.96）的患者中，SERT关联的CT减少对体重增益的负面影响尤为突出。控制分析表明，此效应源于CT的空间分布模式而非全局厚度改变。

结论与意义

本研究首次揭示AN的CT改变与脑化学结构存在系统性关联：AChN和葡萄糖代谢高区域更易受损，而血清素系统（HT1a、SERT）可能通过促进神经可塑性对抗变薄。更重要的是，个体若在“受保护”的血清素区域出现CT减少，则表现为更重的抑郁、身体不满及更差的短期体重恢复，这为AN的生物学风险分层提供了新依据。成果有望推动针对SERT等靶点的个体化干预，例如对高风险患者强化抑郁和身体意象的心理治疗，从而改善长期预后。研究局限性包括化学特征图源自健康成人，未匹配年龄/性别，且样本以青少年女性为主，未来需扩大人群验证。