阻塞性睡眠呼吸暂停伴轻度认知障碍患者的边缘系统神经血管耦合紊乱:一项fMRI与ASL联合研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Neuroscience 2.9

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  本研究针对阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者认知功能下降的机制,通过结合静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)和动脉自旋标记(ASL)技术,首次揭示了边缘系统神经血管耦合(NVC)紊乱与轻度认知障碍(MCI)的关联。研究发现OSA-MCI患者双侧眶额叶后部(OFCpost )和左侧海马区NVC系数异常升高,且左海马NVC特征可有效区分两组患者(AUC=0.81),为早期识别OSA相关认知损害提供了新型生物标志物。

  

睡眠呼吸暂停不仅是夜间打鼾那么简单——全球约9.36亿30-69岁人群深受阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)困扰,这种疾病导致的间歇性缺氧如同对大脑实施"反复窒息",约30%患者会出现注意力减退、记忆衰退等认知障碍。但传统研究多聚焦于脑结构损伤,忽略了更早发生的功能异常。大连大学附属中山医院团队独辟蹊径,将目光投向神经与血管的"对话机制"——神经血管耦合(NVC),这项发表于《Neuroscience》的研究首次揭示:当NVC在边缘系统"信号错乱"时,认知衰退的闸门便被悄然打开。

研究采用多模态磁共振技术组合拳:静息态功能磁共振(rs-fMRI)捕捉神经元活动低频振幅(ALFF),动脉自旋标记(ASL)定量脑血流量(CBF),通过z分数转换后计算二者相关系数作为NVC指标。纳入27例OSA伴轻度认知障碍(OSA-MCI)和26例认知正常(OSA-NC)患者,所有受试者均经多导睡眠图(PSG)确诊且完成蒙特利尔认知评估(MoCA)。

研究结果

神经心理学评估
OSA-MCI组在MoCA总分及视空间/执行、注意力、语言、抽象和延迟回忆等子项得分显著降低,但两组人口学特征和PSG参数无差异,提示认知损害独立于疾病严重度。

全局与区域NVC特征
虽然全局NVC系数无组间差异,但体素水平分析显示OSA-MCI患者双侧眶额叶后部(OFCpost
)和左侧海马NVC系数异常升高。这些区域恰好构成边缘系统的情感-记忆环路,其过度耦合可能反映代偿性血流灌注增加或神经活动紊乱。

诊断效能分析
受试者工作特征(ROC)曲线显示左侧海马NVC系数区分两组效能最高(AUC=0.81),其敏感度达81.5%,为临床筛查提供了客观影像标志物。

机制探讨
间歇性缺氧(IH)诱导的氧化应激可能通过三重打击破坏神经血管单元(NVU):①直接损伤神经元线粒体功能;②激活小胶质细胞释放IL-1β等促炎因子;③剪切血管内皮钙黏蛋白(VE-cadherin)破坏血脑屏障。这种级联反应最终导致NVC"调速器"失灵,表现为海马区异常高耦合状态。

研究意义
该研究突破性地将NVC紊乱定位为OSA认知损害的关键环节,其发现具有三重价值:①临床层面,左海马NVC系数可作为预测认知转归的无创指标;②机制层面,证实IH通过NVU损伤而非单纯神经元死亡导致功能障碍;③方法论层面,建立fMRI-ASL联合分析范式,为阿尔茨海默病(AD)等共病研究提供新思路。正如通讯作者Yun Yang强调的:"当药物治疗靶点尚未明确时,早期识别NVC异常或将成为干预时间窗的重要风向标。"

(注:全文数据及结论均源自原文,未添加非文献依据的推测)

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