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为探讨帕金森病(PD)伴抑郁(PDD)的机制,研究人员利用 DTI-ALPS、基于终纹床核(BNST)的功能连接(FC)及支持向量机,对比 PDD、PD 非抑郁患者(PDND)和健康对照。发现 PDD 淋巴功能和 BNST-FC 异常,相关脑区或可作生物标志物,为 PD 抑郁机制提供新见解。
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)作为全球第二大常见神经退行性疾病,如同隐匿的脑部 “橡皮擦”,正悄然侵蚀着数百万人的生活。2016 年数据显示,全球约有 610 万 PD 患者,其核心病理特征是路易小体和路易神经突中 α- 突触核蛋白(α-synuclein)的堆积、沉积及清除障碍。更棘手的是,约 2.7%-90% 的 PD 患者会伴发抑郁(Parkinson’s disease with depression, PDD),这种 “双重打击” 不仅加速疾病进展,还会严重降低患者生活质量。然而,临床对 PD 抑郁的诊断依赖患者主观症状描述,缺乏客观神经影像生物标志物,且淋巴系统功能在 PD 中的作用及 BNST 核团在抑郁中的机制尚不明确。
为突破这些困境,广州中医药大学第二临床医学院、广州中医药大学第二附属医院放射科等机构的研究人员,在《npj Parkinson's Disease》发表了一项重要研究。他们聚焦淋巴系统功能与脑内特定核团的连接模式,试图揭开 PD 伴发抑郁的神秘面纱。
研究采用了三个关键技术方法:一是扩散张量成像沿血管周围间隙分析(diffusion tensor imaging analysis along the perivascular space, DTI-ALPS),这是一种非侵入性技术,通过测量脑内血管周围间隙的扩散特性来评估淋巴系统功能;二是基于终纹床核(bed nucleus of the stria terminalis, BNST)的种子点功能连接(functional connectivity, FC)分析,以右侧 BNST 为感兴趣区域(ROI),计算其与全脑的功能连接强度;三是支持向量机(support vector machine, SVM)分类模型,用于筛选能区分 PDD 与 PD 非抑郁患者(PD with non-depression, PDND)的关键脑区特征。研究纳入 24 例 PDD 患者、24 例 PDND 患者和 25 名健康对照(HC),所有受试者均经过严格的临床诊断和排除标准筛选。
研究结果
各组间 DTI-ALPS 指数差异
通过组间对比发现,PDD、PDND 和 HC 三组的左右侧及平均 DTI-ALPS 指数均存在显著差异(p<0.001)。事后检验显示,PDD 患者的右侧(1.180±0.078)、左侧(1.141±0.081)及平均(1.160±0.065)DTI-ALPS 指数显著低于 PDND 患者(右侧 1.276±0.144,左侧 1.254±0.115,平均 1.265±0.122),而 PDND 患者的各项指数又显著低于 HC(右侧 1.386±0.106,左侧 1.361±0.137,平均 1.373±0.107),表明 PDD 患者的淋巴系统功能损伤更为严重。
基于右侧 BNST 的功能连接差异
以右侧 BNST 为种子点的 FC 分析显示,三组在 BNST 与右侧内侧前额叶皮层(mPFC_R)、右侧颞中回(MTG_R)、右侧颞下回(ITG_R)的 FC 值上存在显著差异(p<0.001,FWE 小体积校正)。其中,PDND 患者的 BNST-mPFC_R(0.149±0.122)、BNST-MTG_R(0.129±0.110)和 BNST-ITG_R(0.132±0.144)FC 值显著高于 PDD 患者,而 PDD 患者的 BNST-mPFC_R(0.043±0.082)和 BNST-MTG_R(0.034±0.113)FC 值又高于 HC,提示右侧 BNST 与这些脑区的连接强度变化与抑郁症状密切相关。
SVM 分类模型效能
利用差异脑区的 FC 值作为输入变量,构建的线性 SVM 分类器在区分 PDD 与 PDND 时表现出色。当选取前 70 个关键特征时,分类准确率达 85.4167%,灵敏度 87.5000%,特异度 83.3333%,曲线下面积(AUC)为 0.8472,且经 5000 次排列检验证实模型性能显著优于随机分类(p=0.0006),表明右侧 mPFC_R、MTG_R 和 ITG_R 的 FC 特征可作为潜在分类标志物。
指标与临床量表的相关性
相关性分析发现,PDD 患者的左侧 DTI-ALPS 指数与汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分呈负相关(r=-0.53,p=0.016),右侧 ITG 的 FC 值与 HAMD 评分呈正相关(r=0.651,p=0.002),右侧 mPFC_R 的 FC 值与 HAMD 评分呈负相关(r=-0.620,p=0.004),提示淋巴功能损伤和 BNST 相关脑区连接异常可能共同参与了抑郁症状的调控。
研究结论与意义
本研究首次整合淋巴系统功能与 BNST 核团的功能连接网络,揭示了 PDD 患者存在显著的淋巴系统功能减退及右侧 BNST 与前额叶、颞叶脑区的连接模式改变。右侧 mPFC_R、MTG_R 和 ITG_R 的 FC 特征不仅能有效区分 PDD 与 PDND,其与 HAMD 评分的相关性还表明这些指标可反映抑郁症状严重程度。此外,淋巴系统功能损伤可能通过影响 α- 突触核蛋白清除等机制加剧 PD 病理进程,而 BNST 作为压力和情绪调控的核心核团,其连接异常可能通过下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴等通路参与抑郁发生。
这些发现为 PD 抑郁的病理机制提供了 “双重证据”—— 既有脑内废物清除系统的功能异常,又有情绪调控网络的连接紊乱,为开发非侵入性诊断生物标志物(如 DTI-ALPS 联合 BNST-FC)和靶向 BNST 通路的干预策略奠定了基础。未来研究若能结合更大样本的纵向数据,并排除药物对脑功能的影响,将进一步推动 PD 抑郁精准诊疗的发展。