女性non-NPSLE患者脑皮层结构重塑及其功能连接的MRI研究

发布时间：2020-07-01 18:49

【摘要】：目的:采用基于体素的形态学测量(voxel based morphometry,VBM)技术和静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)功能连接(functional connectivity,FC)的分析方法,探讨女性非神经精神性狼疮(non-neuropsychiatric systemic lupus erythematosus,non-NPSLE)患者脑形态学改变,以及灰质体积异常脑区功能连接变化,并寻找non-NPSLE患者脑形态和功能改变的临床生物标志物。方法:我们收集了42例在我院临床诊断为non-NPSLE的女性患者,并招募了43名年龄、性别、利手与non-NPSLE组相匹配的健康对照者(Healthy control,HC),所有受试者均进行rs-fMRI及T1高清结构像扫描,并记录所有受试者的一般数据和non-NPSLE患者的临床数据,包括疾病首发的症状和时间、目前的症状和体征,以及血尿、C-反应蛋白、红细胞沉降率、补体(C3、C4)、IgG、ANA谱等的最新检测结果,并计算系统性红斑狼疮疾病活动性指数(systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)评分。然后在MATLAB 2012a平台上应用rs-fMRI数据处理助手DPABI 4.0进行数据处理,先用VBM模块分析结构像数据,获得两组之间灰质体积差异的脑区,然后将两组之间灰质体积差异的脑区用作感兴趣区(region of interest,ROI),计算其与全脑其他体素的功能连接,并通过独立双样本t检验比较两组之间的差异。最后将non-NPSLE组形态学异常脑区的灰质体积(Gray matter volume,GMV),以及显著差异脑区的功能连接系数FC值,分别与临床参数做相关性分析。结果:1、与HC组相比,non-NPSLE患者组GMV出现明显异常,表现为右侧壳核-岛叶、左侧壳核、左侧小脑后叶、右侧梭状回及左侧中央旁小叶灰质体积增加,额内侧回、楔叶、距状回及扣带回灰质体积减少。2、与HC组相比,non-NPSLE患者左侧小脑后叶与右侧顶下小叶的功能连接减低;右侧壳核-岛叶与双侧额下回的功能连接减低;左侧壳核与双侧额下回、左侧颞上回及左侧边缘叶的功能连接减低;左侧中央旁小叶与额上回的功能连接增加。3、non-NPSLE患者右侧壳核-岛叶GMV与病程呈正相关,右侧壳核-岛叶GMV与SLEDAI评分呈正相关,左侧壳核GMV与SLEDAI评分呈正相关,左侧中央旁小叶GMV与SLEDAI评分呈负相关,左侧小脑后叶GMV与补体C3浓度呈负相关,左侧中央旁小叶GMV与补体C3浓度呈正相关,左侧壳核GMV与补体C4浓度呈负相关。4、non-NPSLE患者左侧小脑后叶与右侧顶下小叶的FC值、右侧壳核-岛叶与右侧额下回的FC值、左侧壳核与左侧颞上回的FC值、左侧壳核与右侧额下回的FC值、左侧壳核与左侧边缘叶的FC值与补体C3浓度呈正相关;左侧壳核与右侧额下回的FC值、左侧壳核与左侧边缘叶的FC值与补体C4浓度呈正相关。结论:1、与健康对照组相比,non-NPSLE患者出现了明显脑形态学改变,并且部分形态学异常的脑区其功能连接也存在异常,可认为脑形态学改变是脑功能改变的基础。2、补体C3、C4与SLE脑损伤有关,有助于我们进一步了解SLE脑损伤的发病机制,并且早期抑制补体C3、C4可能有助于预防疾病的发展。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R445.2;R593.241
【图文】：

横断面图,比较结果,横断面,壳核

第 3 章结果表 2 non-NPSLE 组与 HC 组灰质体积差异脑区比较灰质体积比较脑区BA分区峰值体素MNI 坐标X Y ZNon-NPSLE>HC左侧小脑后叶 - 3.7293 479 -34.5 -81 -46.5右侧梭状回 36 4.8427 217 45 -31.5 -30右侧壳核-岛叶 11 5.7248 994 31.5 -7.5 0左侧壳核 17 5.2325 907 -30 1.5 3左侧中央旁小叶 17 5.9542 431 -4.5 -27 75Non-NPSLE<HC额内侧回 13 -5.0398 351 1.5 58.5 -10.5距状回 - -5.4263 449 -4.5 -100.5 -3楔叶 24 -5.6351 297 10.5 -93 4.5扣带回 6 -4.5571 265 9 -18 39注：MNI，加拿大蒙特利尔神经科学研究所标准人脑空间；BA，布罗德曼脑区。（GRF 校正，体素水平 p < 0.01，簇水平 p < 0.05）。

积差,功能连接,额下回

图 2 non-NPSLE 组与 HC 组灰质体积差异图（BrainNet Viewer）。红色表示灰质体积增加，蓝色表示灰质体积减低（GRF 校正，体素水平 p < 0.01，簇水平 p < 0.05）。3.3 non-NPSLE 组与 HC 组静息态功能连接比较以上述两组间灰质体积有差异的 9 个脑区为种子点，分别与全脑作基于体素的功能连接，发现有 4 个 ROI 与全脑的功能连接出现显著差异，即与 HC 组相比较，non-NPSLE 患者左侧小脑后叶与右侧顶下小叶的功能连接减低；右侧壳核-岛叶与双侧额下回的功能连接减低；左侧壳核与双侧额下回、左侧颞上回及左侧边缘叶的功能连接减低；左侧中央旁小叶与额上回的功能连接增加。以上均经 GRF 校正，体素水平 p < 0.01，簇水平 p < 0.05。两组间功能连接差异脑区的解剖位置、体素数及相应的峰值体素坐标（MNI 坐标）见表 3、图 3、图 4、图 5、图 6。

【参考文献】