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为探究终末期肾病(ESKD)伴轻度认知障碍(MCI)患者的灰质体积(GMV)变化及尿毒症代谢物情况,西安交通大学第一附属医院研究人员开展相关研究。结果显示,ESKD - MCI 患者左颞叶 GMV 降低且完全介导血磷对 MCI 的影响,GMV 诊断效能良好。该研究为 ESKD - MCI 的诊疗提供新方向。
在慢性肾脏病的终末期,也就是终末期肾病(ESKD)阶段,患者往往需要依靠透析或肾移植等肾脏替代疗法维持生命。而在这个群体中,认知障碍问题日益凸显,其中轻度认知障碍(MCI)作为正常认知老化与临床痴呆之间的过渡阶段,在血液透析患者中的患病率高达 26% - 60%。然而,目前对于 ESKD 患者出现 MCI 的机制尚不明确,且早期识别和干预手段有限。若能在 MCI 阶段及时发现并进行干预,就能有效延缓其向不可逆的痴呆阶段发展,这对提高患者生活质量、减轻家庭和社会负担意义重大。在此背景下,西安交通大学第一附属医院的研究人员开展了一项极具价值的研究,相关成果发表在《Brain Imaging and Behavior》杂志上。
研究人员为了深入探究 ESKD - MCI 患者的大脑变化机制,找到有效的诊断和干预方法,采用了多种关键技术方法。他们招募了 65 例 ESKD 患者(包括 34 例 ESKD - MCI 患者和 31 例非认知障碍的 ESKD 患者)以及 55 例健康对照(HCs)。通过对所有参与者进行脑部结构磁共振成像(MRI)扫描,获取大脑结构图像;运用蒙特利尔认知评估(MoCA)测试评估认知功能;采集血液样本进行生化检测,分析血红蛋白、血尿素氮、血清肌酐等多种指标;利用体素形态学分析(VBM)技术,在体素层面分析大脑皮质变化,定量计算局部灰质密度和体积变化;还运用中介分析确定 GMV 变化在临床风险因素与 MCI 之间的中介作用,使用支持向量机(SVM)评估 GMV 变化和临床特征对 MCI 的分类和诊断效能 。
研究结果具体如下:
- 人口统计学数据和临床特征:三组在性别、年龄和教育水平上无显著差异,但 ESKD 患者的体重指数(BMI)低于 HCs。ESKD - MCI 患者在整体认知功能和多个认知领域表现较差,ESKD - NCI 患者的整体认知功能和视空间 / 执行功能(V/E)也低于 HCs,且 ESKD - MCI 组血清磷水平高于 ESKD - NCI 组1。
- GMV 的组间差异:与 HCs 相比,ESKD 患者大脑多个区域的 GMV 显著降低,包括双侧额上回、额中回等多个区域,且 ESKD - MCI 患者与 HCs 相比损伤范围和簇大小更大。此外,ESKD - MCI 患者与 ESKD - NCI 患者相比,左中颞回(MTG)和左下颞回(ITG)的 GMV 降低2。
- 相关性分析:在 ESKD - MCI 组内,左颞叶(MTG 和 ITG)的 GMV 与 MoCA 总分和 V/E 得分呈正相关,与血清磷水平呈负相关;MoCA 总分也与血清磷水平呈负相关3。
- 中介分析:中介分析表明,左颞叶 GMV 的降低完全介导了血清磷水平对 MCI 的影响。即血清磷水平的变化通过影响左颞叶 GMV,进而影响患者的认知功能45。
- 机器学习的分类性能:基于左颞叶(MTG 和 ITG)的 GMV 和血清磷水平,运用 SVM 对 ESKD - MCI 患者进行分类。结果显示,GMV 分类准确率达 80.0%,血清磷水平分类准确率为 60.0%,两者结合分类准确率为 78.5%,且 GMV 的诊断效能优于血清磷水平678。
在研究结论和讨论部分,该研究发现 ESKD - MCI 患者大脑皮质损伤的关键区域是左 MTG 和 ITG,这一区域 GMV 的改变介导了尿毒症代谢物(如血清磷)与 MCI 之间的关联。这意味着 GMV 有潜力成为识别 ESKD - MCI 的生物标志物,也可作为治疗干预的靶点。同时,研究还指出高血清磷水平可能是 ESKD - MCI 的危险因素,但需要进一步验证。此外,大脑结构成像在 ESKD - MCI 的分类和诊断中表现更优,未来可探索更多敏感的血液学指标。不过,该研究也存在一些局限性,如未考虑其他药物治疗对患者认知的影响,未分析患者情绪状态等。总体而言,这项研究为 ESKD - MCI 的临床识别和干预开辟了新途径,为后续研究奠定了重要基础,对改善 ESKD 患者的认知健康具有重要的指导意义。