【摘 要】
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[目 的]大量尸检、动物实验、脑脊液及血清学证据表明,精神分裂症（Schizophrenia,SCH）患者血脑屏障（blood-brainbarrier,BBB）存在损伤,且这种损伤可能会造成脑结构的改变,其损伤机制与免疫炎症密不可分,目前尚未在SCH人体中得到BBB损伤的直接证据,动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance i
【基金项目】
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国家自然科学基金（82060259）；
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[目 的]大量尸检、动物实验、脑脊液及血清学证据表明,精神分裂症（Schizophrenia,SCH）患者血脑屏障（blood-brainbarrier,BBB）存在损伤,且这种损伤可能会造成脑结构的改变,其损伤机制与免疫炎症密不可分,目前尚未在SCH人体中得到BBB损伤的直接证据,动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）是一种可直接评估人体BBB通透性的新方法,本研究将应用DCE-MRI技术来检测SCH患者BBB的通透性,以探索SCH患者BBB通透性、脑结构、血清炎症因子之间的关系。[方 法]采集29例SCH患者及18例健康对照的DCE-MRI数据及3D结构磁共振数据。1.使用patlak模型计算每个体素的容量转移常数（Volume transfer constant,Ktrans）来评估BBB通透性。2.使用Freesurfer软件包计算68个皮层脑区的厚度、表面积和体积,16个皮层下脑区的体积,50个丘脑亚区的体积。3.计算BBB受损脑区平均的Ktrans值与其结构指标的相关性,计算SCH患者全脑Ktrans值与临床资料、12种血清炎症因子的相关性。[结 果]1.SCH患者双侧丘脑、右侧海马、左侧后扣带回的Ktrans值较健康对照显著增加。后续对丘脑亚区的探索性分析发现,SCH患者右侧枕中部（Pulvinarmedial,PuM）（η2=0.239,p=0.001）、枕侧部（Pulvinar lateral,PuL）（η2=0.216,p=0.001）的平均Ktrans值较健康对照显著增加。2.两组68个皮层脑区的脑结构比较:两组各脑区皮层厚度差异均无统计学意义;SCH患者左侧旁中央小叶、中央后回、中央前回、额上回、颞上回、缘上回、岛回,右侧中央前回、岛回的表面积较健康对照减小（p<0.05,未校正）;SCH患者左侧旁中央小叶、中央后回、额上回、颞上回、岛回,右侧岛回的体积较健康对照减小（p<0.05,未校正）。两组16个皮层下脑区体积的比较:SCH患者双侧侧脑室体积较健康对照增大（p<0.05,未校正）,左侧伏隔核体积较健康对照减小（p<0.05,未校正）,其余皮层下脑区体积差异均无统计学意义。两组50个丘脑亚区体积的比较:SCH患者右侧背外侧核（Laterodorsal,LD）体积较健康对照显著减小（η2=0.265,p<0.001）,其余亚区体积差异均无统计学意义。3.SCH患者全脑、左侧丘脑、右侧丘脑的平均Ktrans值分别与其体积呈负相关（p<0.05）;丘脑的左侧前外侧核（Anteroventral,AV）、后外侧核（Lateral posterior,LP）、PuM,右侧 AV、LP、腹前侧核（Ventral anterior,VA）、板内核（Intralaminar,IL）、PuM的平均Ktrans值分别与其体积呈负相关（p<0.05）,其余丘脑亚区的平均Ktrans值分别与其体积无相关性。4.SCH 患者右侧舌回的Krans值与IL-1β（r=0.674,p<0.001）、IL-17A（r=0.665,p<0.001）呈显著正相关。[结 论]1.SCH患者的BBB通透性较健康对照增加,且通透性增加具有区域特异性,主要在双侧丘脑。后续对丘脑亚区的进一步分析发现,丘脑的BBB损伤并非均匀一致的,右侧PuM、PuL更为严重。2.SCH患者全脑、双侧丘脑、多个丘脑亚区的平均Ktrans值与其体积呈负相关,提示脑结构的改变可能与破坏的BBB有关。3.SCH患者右侧舌回的Ktrans值与血清炎症因子IL-1β、IL-17A呈显著正相关,提示IL-1β、IL-17A与BBB损伤的相关性,支持精神分裂症BBB通透性改变的免疫炎症假说。4.SCH患者右侧LD体积较健康对照显著减小,提示LD结构改变在SCH病理生理学中的特殊性。这些发现有助于增加我们对SCH患者大脑损伤的潜在病理生理机制的了解,同时也提示BBB通透性障碍可能是SCH重要的病理生理特征。
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