MRI微观结构与类淋巴流揭示孤立性REM睡眠行为障碍的潜在神经退变
《npj Parkinson's Disease》:Unveiling hidden neurodegeneration in isolated REM sleep behavior disorder through MRI microstructure and glymphatic flow
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时间:2025年12月04日
来源:npj Parkinson's Disease 6.7
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本研究针对孤立性REM睡眠行为障碍(iRBD)患者早期神经退变标志物缺乏的难题,通过多模态磁共振成像(NODDI、DTI-ALPS)技术,首次系统评估iRBD患者的脑微观结构改变与类淋巴系统功能。结果发现iRBD患者存在灰质/白质取向分散指数(ODI)降低及DTI-ALPS指数下降,提示类淋巴功能障碍可能驱动α-突触核蛋白病理累积。聚类分析进一步识别出高风险亚组,为预测iRBD向帕金森病转化提供了新型影像学生物标志。
在睡眠医学与神经退行性疾病研究的交叉领域,孤立性REM睡眠行为障碍(iRBD)日益成为科学家关注的焦点。这种患者在梦境中“演绎”梦境行为,如挥拳、喊叫,看似滑稽却暗藏危机——高达80%的iRBD患者最终会发展为帕金森病(PD)、路易体痴呆等α-突触核蛋白病。然而,从iRBD到典型帕金森病的转化过程漫长且异质性极高,如何早期识别高风险个体、预测转化轨迹,成为临床实践中的核心难题。传统临床评估对细微的神经退变力不从心,迫切需要能够穿透宏观结构、捕捉微观病理的生物学标志。
近年来,类淋巴系统(glymphatic system)这一大脑“清洁工”的功能失调理论为解释神经退行性疾病病理累积提供了新视角。作为脑内清除代谢废物(如α-突触核蛋白)的关键途径,其活动强度与睡眠质量密切相关。而iRBD患者的REM睡眠异常是否会导致类淋巴流受阻,进而加速病理蛋白沉积?另一方面,扩散磁共振成像技术如神经突定向分散和密度成像(NODDI)能够精细量化脑组织微观结构,超越传统扩散张量成像(DTI)的单室模型局限,为揭示iRBD早期神经损伤提供了新工具。
在此背景下,意大利圣拉斐尔科学研究所的研究团队在《npj Parkinson's Disease》发表最新研究,首次整合NODDI与DTI-ALPS(沿血管周围空间扩散张量成像分析)技术,对44名iRBD患者和52名健康对照进行多维度评估。研究旨在回答三个关键问题:iRBD是否存在脑微观结构及类淋巴流异常?不同严重程度的iRBD亚组有何差异?这些影像学改变如何与临床表型关联?
研究纳入经多导睡眠监测(PSG)确诊的iRBD患者,通过运动功能评估(如9孔 peg板测试、10米步行测试)、步态分析(时空参数与双任务成本计算)及神经心理学测验全面刻画临床特征。脑影像数据采集包括3D T1、FLAIR及多壳层扩散加权成像,采用NODDI模型生成细胞内体积分数(ICVF)、取向分散指数(ODI)等参数,并通过DTI-ALPS指数评估类淋巴功能。统计分析包括组间比较、相关性分析及基于临床指标的聚类分析。
iRBD患者虽未达到帕金森病诊断标准,但已表现出显著的睡眠质量下降(PSQI评分增高)、轻微运动迟缓(MDS-UPDRS-III评分升高)及步态参数异常(如步幅缩短、双任务成本增加)。非运动症状中,嗅觉丧失(43%)、便秘(32%)及排尿障碍(27%)尤为突出,认知领域则以执行功能、记忆与视空间能力下降为主。
基于纤维束的空间统计(TBSS)显示,iRBD患者在白质骨架区域(如脑干、额叶)的ODI值显著降低,提示神经突复杂性下降或交叉纤维选择性丢失。
灰质空间统计(GBSS)发现iRBD患者右侧中央后回及左侧额下回ODI降低,USCL图谱分析进一步证实额叶与顶叶灰质微观结构受损。相关性分析表明,顶叶ODI降低与9孔 peg板测试耗时延长、TUG认知双任务峰值转身速度减慢及睡眠质量差显著相关。
iRBD组DTI-ALPS指数显著低于对照组,且聚类分析中高危亚组(Cluster B)的类淋巴功能受损更为明显。
数据驱动聚类将iRBD分为两类:Cluster B患者年龄更大,睡眠障碍(ESS评分)、认知衰退(Raven矩阵评分)、运动不对称性及自主神经症状(便秘、排尿障碍)更严重,且独有DTI-ALPS指数下降,提示其更接近帕金森病前驱期表型。
本研究通过多模态MRI首次系统证实iRBD存在脑微观结构重构与类淋巴流功能障碍,且这些改变与轻微运动、认知损害显著相关。DTI-ALPS指数作为类淋巴功能的替代标志,与高危临床表型共现,为预测iRBD向α-突触核蛋白病转化提供了潜在影像学生物标志。未来需通过纵向研究验证NODDI与DTI-ALPS在疾病进程中的动态变化,推动其成为神经退变风险分层的有力工具。
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