《Neurochemical Research》:Decoupling of Neurochemical and White Matter Microstructural Integrity in Posterior Cingulate Cortex Predicts Early Alzheimer’s Disease Progression
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為探究阿爾茨海默。ˋD)早期進展的生物標志物,研究人員招募 21 名健康對照和 20 名 AD - 輕度認知障礙(AD-MCI)患者。研究發現后扣帶回皮層(PCC)神經化學 - 微結構解耦可標記早期 AD 進展,有望成為新的多模態生物標志物。
阿爾茨海默。ˋD)是一種進行性神經退行性疾病,其特點是大腦早期出現代謝和結構變化。這些變化在 AD 導致的輕度認知障礙(AD-MCI)階段,也就是疾病的前驅期,通常就能被檢測出來。后扣帶回皮層(PCC)作為參與記憶和自我參照處理的關鍵腦區,尤其容易受到這些變化的影響。
研究人員招募了 21 名健康對照者(HC)和 20 名 AD-MCI 患者參與此項研究。研究運用點分辨回波自旋光譜法(PRESS)結合多編輯梯度回波譜(MEGA-PRESS),精確測量 PCC 中 γ- 氨基丁酸(GABA)和谷氨酸 / 谷氨酰胺復合物(Glx)的水平。同時,利用擴散張量成像(DTI)評估白質(WM)微結構完整性。對關鍵代謝物,包括 N - 乙酰天冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)和肌醇(mI)進行定量分析,以此深入了解神經元健康狀況和代謝狀態;通過分數各向異性(FA)和平均擴散率(MD)指標評估 WM 完整性。
結果顯示,在 PCC 中,AD-MCI 患者的總 NAA 與肌酸比值(tNAA/tCr)顯著降低(1.22 ± 0.09 對比 HC 的 1.32 ± 0.07,p < 0.001),NAA 與 mI 比值(NAA/mI)也顯著降低(1.22 ± 0.12 對比 HC 的 1.44 ± 0.12,p < 0.001),同時 mI 與 Cr 比值(mI/Cr)升高(1.84 ± 0.28 對比 HC 的 1.60 ± 0.29,p = 0.012) ,GABA+與水的比值(GABA+/water)降低(2.23 ± 0.78 對比 HC 的 2.98 ± 0.73,p = 0.003)。擴散指標表明,與 PCC 相連的灰質(GM_MD:10.40 ± 0.79 對比 9.53 ± 0.80×10-4 mm2/s,p < 0.01)和白質(WM_MD:0.09 ± 0.01 對比 0.08 ± 0.01×10-2 mm2/s,p < 0.01)的平均擴散率更高。值得注意的是,在 AD-MCI 患者中,NAA/mI 與 WM_MD 呈負相關(r = -0.462,p = 0.047),tNAA/tCr 與 WM_FA 呈正相關(r = 0.580,p = 0.009)。PCC 神經化學 - 微結構解耦(NAA/mI 與 MD 解耦,同時保留 tNAA/tCr 與 FA 的耦合)標志著 AD 的早期進展。這種解耦模式反映了神經元功能障礙和膠質細胞代償反應同時發生,為在明顯認知衰退前追蹤軸突退化提供了一種新的多模態生物標志物。