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首发未用药精神病患者皮层髓鞘异常:揭示精神分裂症谱系障碍的早期神经发育机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月24日 来源:Neuropsychopharmacology 6.6
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本研究针对精神分裂症谱系障碍(SSD)中灰质髓鞘病理机制不明的科学问题,通过T1w/T2w比值成像技术对91例首发未用药精神病患者和107例健康对照进行皮层髓鞘定量分析。研究发现患者关联皮层髓鞘比值显著增高,提示髓鞘压缩异常可能通过影响PV+中间神经元导致微环路功能障碍。该成果为SSD的早期神经发育假说提供了新证据,发表于《Neuropsychopharmacology》。
髓鞘作为神经信号传导的"绝缘层",长期以来在精神分裂症谱系障碍(SSD)研究中被忽视的灰质髓鞘正引发新的科学革命。传统观点认为髓鞘仅存在于白质中负责加速信号传导,但近年发现皮层灰质中PV+(parvalbumin阳性)中间神经元轴突的髓鞘化对神经环路调控至关重要。这些快速放电的抑制性神经元如同大脑的"交响乐指挥",通过精确控制兴奋性信号维持认知功能。然而,青春期后期第二波髓鞘化高峰与SSD发病年龄的高度重合,暗示髓鞘发育异常可能是连接遗传风险与临床症状的"缺失环节"。
美国阿拉巴马大学伯明翰分校的Victoria L. King团队在《Neuropsychopharmacology》发表的研究,首次大规模采用T1w/T2w比值成像技术,对91例抗精神病药物初治的首发精神病患者和107例健康对照进行全脑皮层髓鞘测绘。研究创新性地采用多变量协方差分析(MANCOVA)和机器学习逐步算法,规避了传统单变量分析的局限性。
关键技术包括:3T磁共振采集高分辨率T1/T2加权像,基于Destrieux图谱的148个ROI分区,HCP预处理流程进行颅骨剥离和AC-PC对齐,通过T1w/T2w比值量化髓鞘含量。严格排除用药史超过5天或伴发情绪障碍的病例,确保结果特异性。
【T1w/T2w比值分析】发现组间差异显著(Wilks Lambda=0.09),机器学习筛选出16个关联皮层区域(如眶回、直回)构成最具解释力的特征集。与既往多数研究相反,患者组显示出更高的髓鞘比值,研究者提出"髓鞘压缩缺陷"假说:髓鞘相关蛋白(MBP/PLP)表达不足导致髓鞘层间水分滞留,这与尸检发现的髓鞘板层松散证据一致。
【讨论】突破性地将PV+神经元功能障碍与髓鞘异常联系起来:1)PV+神经元密度沿感觉-关联(S-A)轴递减,而异常髓鞘化集中在关联皮层,与SSD高级认知损害特征吻合;2)NRG1-ErbB4信号通路可能介导遗传风险与髓鞘/PV+神经元异常的桥梁作用;3)青春期第二波髓鞘化异常可能是SSD发展的"二次打击"。
该研究开创性地提出:皮层髓鞘比值增高可能反映髓鞘压缩异常而非单纯髓鞘增多,这种微观结构改变通过破坏PV+神经元功能,最终导致兴奋/抑制失衡。未来结合g比值成像等多模态技术有望进一步阐明机制,为开发靶向髓鞘修复的治疗策略奠定基础。研究首次在未用药群体中证实髓鞘异常是SSD的早期特征而非药物副作用,为理解疾病发生提供了全新视角。
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