综述:NMOSD和MOGAD中的脑萎缩:体积测量和DTI生物标志物的荟萃分析

【字体: 时间:2025年12月02日 来源:Frontiers in Neurology 2.8

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  脑萎缩与DTI参数分析显示NMOSD患者脑体积及灰质、白质体积显著低于健康对照(HCs)和MOGAD患者,尤其在伏隔核、脑干、尾状核等区域。DTI显示正常白质FA值降低、MD值升高,提示白质完整性受损更严重。研究通过系统综述61项研究,纳入1786例NMOSD、376例MOGAD及1936例HCs,采用随机效应Meta分析评估异质性,发现NMOSD神经退行性影响显著强于MOGAD。

  
本研究通过系统性文献回顾和元分析,深入探讨了NMOSD(视神经脊髓炎谱系障碍)与MOGAD(抗髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病)患者的脑体积及白质微观结构变化,并与健康对照(HCs)进行对比。研究纳入61项符合标准的英文文献,涵盖1786例NMOSD患者、376例MOGAD患者和1936例HCs的数据,通过多组比较和敏感性分析验证了结果的稳健性。

**背景与核心问题**
NMOSD与MOGAD同属中枢神经系统脱髓鞘疾病,但两者的病理机制和临床进展存在显著差异。尽管脑萎缩是多名硬化症(MS)患者的典型特征,但既往研究对NMOSD患者脑体积变化的结论并不一致:约50%的文献显示患者脑体积与健康人群无显著差异,而另一些研究则报告了明显的萎缩。这种矛盾促使本研究通过大规模元分析,量化评估NMOSD与MOGAD患者的脑体积及白质完整性变化,并探讨其与HCs的异同。

**研究方法与数据整合**
研究采用标准化的系统检索策略,从PubMed数据库获取相关文献(检索截止至2024年12月),通过标题和摘要初筛后,对144篇候选文献进行全文评估,最终纳入61项研究。数据提取涵盖总脑体积、灰/白质体积及DTI(弥散张量成像)参数(如各向异性分数FA、平均扩散度MD等),并特别关注深部灰质核团(如杏仁核、豆状核、丘脑等)的变化。分析方法采用随机效应模型计算标准化均值差异(SMD),并通过敏感性分析排除数据重叠和发表偏倚的干扰。

**核心发现**
1. **总脑体积与灰/白质体积的显著萎缩**
NMOSD患者总脑体积、灰质体积及白质体积均显著低于HCs(SMD均<0.5,p<0.001),且萎缩分布广泛。具体而言,深部灰质核团(如前额叶底核、丘脑、海马体)和白质区域(如胼胝体、脑干)均呈现统计学意义的体积减少。其中,丘脑萎缩程度最显著(SMD=-0.59),其次是前额叶底核(SMD=-0.45)和海马体(SMD=-0.24)。这一结果在排除数据重叠后的敏感性分析中依然成立,表明萎缩现象具有高度一致性。

2. **NMOSD与MOGAD的脑体积差异**
NMOSD患者脑萎缩程度显著高于MOGAD患者(总脑体积SMD=-0.28,p=0.001),且灰质体积差异也达到统计学意义(SMD=-0.33,p=0.004)。但两者在白质体积上无显著差异(SMD=0.05,p=0.71),提示两种疾病的神经损伤机制存在差异:NMOSD更侧重于灰质结构的破坏,而MOGAD可能主要累及白质。值得注意的是,MOGAD患者总脑体积仍显著低于HCs(SMD=-0.43,p<0.001),表明即便在MOGAD中,神经退行性变也存在一定程度。

3. **AQP4抗体状态的影响**
在AQP4阳性亚组中,NMOSD患者灰质萎缩(SMD=-0.71)和白质体积变化(SMD=-0.14)均较全组更显著,但海马体积差异不显著。这提示抗体状态可能影响病理进程的局部分布,需进一步结合病理学研究验证。

4. **白质微观结构的异常**
DTI分析显示,NMOSD患者正常白质(NAWM)的FA值显著降低(SMD=-0.59,p<0.001),而MD值升高(SMD=0.59,p<0.001),表明白质存在普遍性轴突损伤和髓鞘脱失。这种微观结构的破坏与常规MRI可见的脑萎缩形成互补,为评估疾病进展提供了新维度。

**临床与科研启示**
1. **脑萎缩作为神经退行性指标的价值**
研究证实NMOSD患者存在系统性脑萎缩,且程度显著超过MOGAD。这一发现提示脑体积评估可能成为区分两种疾病亚型的生物标志物,尤其在早期诊断中,当影像学可见病变较少时(约40%患者MRI正常),体积测量可辅助识别潜在神经损伤。

2. **深部灰质核团的特异性改变**
丘脑、前额叶底核和海马体的萎缩为NMOSD提供了独特的影像学特征。例如,丘脑萎缩(SMD=-0.59)和前额叶底核萎缩(SMD=-0.45)可能对应患者的认知功能障碍和自主神经调节异常。这些区域在常规MRI中较难发现早期病变,但DTI和体积分析可提高检测灵敏度。

3. **疾病异质性的挑战**
研究中观察到较高的异质性(I2值在34%-78%之间),尤其在脑干和苍白球区域。这可能与影像学技术差异(如MRI序列、场强、分析软件)以及疾病阶段(急性期vs稳定期)、用药情况(免疫抑制剂使用率)等因素相关。未来研究需统一技术标准以增强结果可比性。

4. **MOGAD的影像学特征**
MOGAD患者总脑体积较HCs下降(SMD=-0.43),但灰质萎缩(SMD=-0.17)未达显著水平。这可能与其更倾向白质脱髓鞘(如脑干、胼胝体)的特点相关,提示两种疾病在神经损伤定位上存在差异。

**局限性与未来方向**
1. **数据局限性**
- 多数研究样本量较小(平均<50例/组),可能影响效应量估计的准确性。
- 缺乏纵向数据,无法明确萎缩速率与临床结局的关系。

2. **技术标准化需求**
不同的体积测量软件(如FreeSurfer、FSL)和DTI参数(如单指数模型与多指数模型)可能导致结果偏差。建议建立统一的影像分析标准。

3. **亚组分析潜力**
研究发现AQP4阳性患者海马萎缩不显著,提示抗体状态可能影响特定脑区的病理进程。结合临床亚型(如视神经炎主导型vs脊髓炎主导型),未来可探索影像特征与功能预后的关联。

4. **新技术的整合**
当前研究主要依赖DTI和常规MRI,而新兴技术如神经丝离散度成像(Neurite Orientation Dispersion Imaging, NODI)和定量血脑屏障成像,有望更精确地量化轴突损伤和髓鞘修复状态,为分层治疗提供依据。

**结论**
本元分析首次系统论证了NMOSD患者存在广泛的神经退行性脑萎缩,且其程度显著高于MOGAD。这一发现颠覆了传统认知中NMOSD“非神经退行性”的假设,提示需重新评估疾病对脑结构的长期影响。影像学指标(如丘脑、前额叶底核体积及DTI参数)可能成为区分NMOSD与MOGAD的关键生物标志物,并为制定早期干预策略提供依据。未来研究应聚焦于技术标准化、纵向追踪及跨模态(影像+病理+基因)的联合分析,以深化对疾病异质性的理解。
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