论文部分内容阅读
目的:糖尿病（diabetes mellitus,DM）是一种以持续性高血糖为特征的慢性进展性代谢疾病。其病因复杂,可因感染、免疫功能紊乱、遗传、精神因素等因素的作用下,使机体出现胰岛素抵抗和（或）胰岛功能减退而引发碳水化合物、脂类和蛋白质的代谢异常,长期可引起全身多器官病变,包括心、脑、肾及视网膜等脏器的损害。目前已证实,T2DM会增加罹患脑血管性病变的风险,对认知造成严重损伤,甚至发展成为阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,AD）[1,2]。流行病学数据统计显示,T2DM（Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM）患者发生轻度认知损害的风险比一般人群高1.4～1.8倍,发生痴呆的风险高1.5～2.5倍[3]。T2DM脑部损害导致的认知功能障碍主要包括:记忆功能、注意力、视空间、执行功能及信息处理速度[4-7]。2型糖尿病相关的认知功能障碍（Type 2 Diabetes Mellitus-Mild cognitive impairment,T2DM-MCI）作为一种不可逆性中枢神经系统退行性疾病,尚不明确其发病机制,临床上也无早期临床诊断指标,常规的影像学检查对其诊断作用有限。它起病隐匿,早期可无任何症状,随着病情进展症状变得日益明显,临床上常进展至明显影响患者生活质量的程度才引起重视,对患者家庭及社会造成极大的负担。早期诊断识别,及早干预T2DM-MCI的发展,可明显延缓T2DM的脑部损害,预防痴呆及AD的发生,对改善患者生活质量,探索具体发病机制具有重要意义[8,9]。近年来,随着科学技术的发展,脑成像技术为T2DM-MCI的研究提供了新的思路。它反映了脑功能及结构细微的改变,揭示了疾病的潜在机制,为T2DM-MCI的早期诊断、评估病情提供了新的可能。本研究借助基于体素形态学分析（voxel-based morphometry,VBM）、镜像同伦连接（voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC）等新技术探索T2DM患者认知功能损害的神经基础,分析T2DM患者认知能力下降与神经病变的相关性,从影像学技术层面发掘识别T2DM患者早期认知下降的敏感指标,为T2DM-MCI的早期识别,及早干预,判断病情,预估预后提供新的临床指标。研究方法:1.采集年龄、性别和教育水平相匹配的50例T2DM患者和46例健康人受试者的数据,均进行基于MRI脑灰质数据的VBM分析。运用Mo CA（Montreal Cognitive Assessment）量表来评估两组被试的认知表现。2.本研究纳入50例T2DM患者和46例正常对照组,应用Free Surfer软件自动分割被试7个皮层下深部灰质结构,并对其体积进行评估。运用Mo CA量表对各组被试进行认知评分。在T2DM患者,使用典型相关分析评估糖化血红蛋白水平与皮层下深部灰质结构体积变化以及受试者神经心理测验之间的相关性。3.纳入50例T2DM患者和46例正常对照组受试者,应用VMHC方法分析所有被试的静息态磁共振数据。运用偏相关分研究脑区VMHC值和神经心理测试之间的相关性。结果:1.与正常对照组相比,T2DM患者认知能力、记忆力、注意力、视觉空间能力和执行能力均明显下降,总体认知能力差于正常人群（P<0.05）。T2DM组患者（558.42±30.75ml）灰质体积较正常健康者（618.12±46.62ml）总灰质体积显著减少。与正常对照组相比,T2DM组在小脑、梭状回、额叶、枕叶、颞叶区域显示灰质体积显著减少;而半球间、额下回灰质体积较对照组显著升高（P<0.05）。脑灰质体积与Moc A患者和记忆力评分相关（P<0.05）。2.相对于正常健康组,T2DM患者双侧海马、尾状核、丘脑体积显著减少。偏相关分析表明,T2DM患者糖化血红蛋白水平与海马体积呈显著负相关关系,与壳核成显著正相关关系。T2DM患者的Mo CA评分与杏仁核、尾状核、海马、苍白球、海马旁回、壳核和丘脑也均无显著相关性,但听觉词语学习测验（AVLT）等与记忆力减退有关的量表与双侧海马、杏仁核、海马旁回灰质体积均成显著正相关关系（P<0.05）。此外,在2型糖尿病患者中,较高的Hb A1c水平与较差的记忆力和海马萎缩显着相关（P<0.05）。3.T2DM组与正常对照组之间存在VMHC的变化差异。与正常健康组相比,T2DM患者在颞中回等默认网络脑区以及小脑＿10、小脑后叶等脑区的VMHC显著下降（P<0.05）。在个别脑区如距状沟脑区VMHC则是呈显著上升趋势（P<0.05）。这种差异可能为早期检测T2DM相关的认知障碍提供了线索。此外,T2DM患者小脑＿10、小脑后叶、距状沟VMHC值与Mo CA评分之间呈显著正相关。结论:1.T2DM患者与正常对照组在大脑整体灰质体积、局部脑区的灰质体积均明显降低,包括颞叶,额叶和枕叶等涉及认知、记忆以及言语功能的大脑区域。此外,T2DM患者表现出明显的认知能力受损,这表明,T2DM中的认知功能障碍与颞叶、额叶、枕叶、顶叶、舌状回、小脑等大脑结构损伤有关,其中额叶、颞叶区域大脑微结构改变对T2DM患者认知能力受损具有重要作用。2.在大脑皮层下深部灰质结构中,双侧海马、尾状核、丘脑可能是T2DM的主要受影响区域。高血糖血症、胰岛素抵抗可能是海马功能障碍的主要潜在神经生物学病变机制。3.T2DM患者主要在颞中回等默认网络脑区以及多个小脑区域存在镜像同伦连接异常的改变,提示在T2DM患者大脑默认网络区域受损害是发生认知功能障碍的重要病理基础。