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为探究肌萎缩侧索硬化症(ALS)中 “裂手现象” 的病理机制,研究人员开展了 ALS 患者 “裂手现象” 与大脑白质退变关系的研究。结果发现 “裂手现象” 与皮质脊髓束(CST)等脑白质的退变相关。这为理解 ALS 发病机制提供了新视角。
** 肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS),这一名字或许对大众来说有些陌生,但它的另一个称呼 —— 渐冻症,却因一些公众人物的患病而进入人们的视野。渐冻症患者就像被 “冻” 住了一样,身体逐渐失去控制能力,肌肉一点点萎缩,从最初的行动不便,到最后甚至无法自主呼吸。而在疾病早期,“裂手现象” 常常出现,它表现为手部特定肌肉的萎缩,仿佛手部肌肉被 “分裂” 开来。然而,一直以来,“裂手现象” 背后的发病机制却如同迷雾一般,困扰着科学界。解开这一谜团,不仅能帮助我们更深入地了解 ALS 的发病过程,还可能为开发针对性的治疗方法指明方向。
在这样的背景下,韩国大学医学院的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们希望通过研究,揭示 “裂手现象” 与大脑白质退变之间是否存在关联。最终,研究人员发现,“裂手现象” 与大脑中皮质脊髓束(Corticospinal Tract,CST)等区域的轴突退变密切相关。这一发现意义重大,它为理解 ALS 的发病机制提供了新的线索,也为未来开发更有效的治疗策略带来了希望。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,他们依据修订的 El Escorial 标准,前瞻性地从大学附属医院神经内科门诊招募了临床确诊或可能患有 ALS 的患者。对这些患者,研究人员一方面进行神经传导研究(Nerve Conduction Study,NCS),记录手部特定肌肉的复合肌肉动作电位(Compound Muscle Action Potential,CMAP),并据此计算裂手指数(Split-Hand Index,SHICMAP);另一方面,利用 3T Prisma MRI 扫描仪进行脑部扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)扫描,获取大脑白质相关数据。之后,通过一系列复杂的图像预处理和基于纤维束的空间统计分析(Tract-Based Spatial Statistics,TBSS)等方法对数据进行处理和分析。
研究结果主要包含以下几个方面:
- 研究对象的临床特征:研究最初招募了 36 名 ALS 患者,排除 1 名双侧弥漫性手部肌肉萎缩患者后,最终纳入 35 名患者(18 名男性,中位年龄 66.0 岁)。其中,11 名患者双手均无 “裂手现象”,24 名患者单侧或双侧出现 “裂手现象”。患者的中位病程为 15.9 个月,SHICMAP的中位代表值为 1.74(IQR,0.30 - 4.42)。
- SHICMAP与临床数据的相关性:SHICMAP的代表值与研究时年龄、发病年龄呈负相关,与 ALS 功能评定量表修订版(ALSFRS - R)上肢子量表得分呈正相关,与疾病持续时间、ALSFRS - R 总分及 ΔALSFRS - R 无显著相关性。
- 电生理数据与 DTI 标量的相关性:在脑白质束的体素相关性分析中,SHICMAP与多个脑区的轴向扩散率(Axial Diffusivity,AD)和各向异性模式(Mode of Anisotropy,MO)值呈正相关,与部分各向异性(Fraction Anisotropy,FA)、平均扩散率(Mean Diffusivity,MD)和径向扩散率(Radial Diffusivity,RD)标量无显著差异。手部各肌肉的 CMAP 振幅也与特定脑区的 AD、MO 值存在不同程度的正相关。
- 有无 “裂手现象” 手部的 DTI 标量组间比较:对 70 只手的评估发现,有 “裂手现象” 的手部在多个脑区的 AD 值降低,MO 值也在部分脑区降低。对年龄在 50 - 80 岁的 ALS 患者亚组分析,也得到了类似结果。
- 双侧 “裂手现象” 患者与无 “裂手现象” 患者的 DTI 标量组间比较:与无 “裂手现象” 的患者相比,有双侧 “裂手现象” 的患者在多个脑区的 AD 值和 MO 值降低。
研究结论表明,“裂手现象” 与 CST 和非运动通路的轴突退变相关,这为 “裂手现象” 的病理生理学提供了新的见解。研究还发现,SHICMAP与 AD 和 MO 标量的相关性更强,这意味着 “裂手现象” 可能主要与轴突退变和线性扩散张量变化有关。同时,研究结果支持皮质运动功能障碍与 ALS 中 “裂手现象” 发病机制相关的假设,也为 “渐冻人症” 的 “dying forward” 假说提供了证据,即运动神经元变性由皮质脊髓运动神经元功能障碍介导,并通过远端轴突的顺行性变性进展。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量较小、MRI 切片厚度可能导致部分容积效应、数据处理方法存在潜在偏倚、未进行样本量的功效分析以及缺乏正常对照组等。尽管如此,这项研究依然为后续更深入的研究奠定了坚实基础,激励着科研人员在攻克 ALS 的道路上不断前行,为最终战胜这一疾病带来了新的曙光。**