明確精神障礙患者大腦結(jié)構(gòu)的共性和差異對(duì)于理解精神疾病的病理生理學(xué)具有重要意義。最近,ENIGMA精神分裂癥DTI工作組進(jìn)行了大規(guī)模的薈萃分析,并指出精神分裂癥中存在廣泛白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變;然而,迄今為止還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)類(lèi)似的精神障礙間的研究。本研究對(duì)健康對(duì)照(HCS;N=1506)與精神分裂癥(N=696)、雙相情感障礙(N=211)、自閉癥譜系障礙(N=126)及抑郁障礙(N=398;12個(gè)地點(diǎn)總N=2937)之間的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行了mega分析。
與HCS相比,研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙在胼胝體中有相似的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)差異;精神分裂癥和雙相情感障礙在邊緣系統(tǒng)中有相似的變化,如穹窿和扣帶回。相比之下,僅在精神分裂癥患者中觀察到了連接新皮質(zhì)區(qū)的纖維束束發(fā)生改變,如鉤狀束。抑郁障礙組無(wú)顯著性差異。在精神分裂癥和雙相情感障礙的直接比較中,并無(wú)顯著差異。精神分裂癥/雙相情感障礙與抑郁障礙在邊緣系統(tǒng)存在顯著差異,這與精神分裂癥和雙相情感障礙相對(duì)于HCS的差異相似。精神分裂癥和雙相情感障礙可能具有相似的病理特征,而抑郁癥的生物學(xué)特征可能與HCS相近。本研究結(jié)果為病理學(xué)的分類(lèi)和鼓勵(lì)進(jìn)一步研究精神疾病的共同和獨(dú)特病理生理基礎(chǔ)提供了一定思考。
注釋?zhuān)?/span>相比與對(duì)文獻(xiàn)中報(bào)告的統(tǒng)計(jì)值和效應(yīng)量進(jìn)行分析的meta分析,mega分析包括與某個(gè)假設(shè)相關(guān)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn),按原始出版物、日期、國(guó)家或研究設(shè)計(jì)的任何潛在相關(guān)屬性對(duì)它們進(jìn)行聚類(lèi),并添加研究者在文獻(xiàn)中找到的實(shí)質(zhì)性預(yù)測(cè)因子。研究結(jié)果不僅可以揭示大量變量之間的潛在相關(guān)性,還揭示了影響這些相關(guān)性的研究、時(shí)期、國(guó)家和設(shè)計(jì)屬性之間的差異。相比與meta分析受到p-hacking、publication bias等問(wèn)題的影響而言,mega分析具有更好的分析效能。
前言
盡管Kraepelin將精神分裂癥和雙相情感障礙分離開(kāi)來(lái)已一世紀(jì)之久,但將精神障礙分為不同的診斷仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。盡管精神障礙表現(xiàn)出特定的癥狀(如精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙),但其中的許多癥狀是由多種疾病共同造成的。盡管研究顯示,精神障礙患者普遍存在遺傳異常,但其病理生理特征,如灰質(zhì)或白質(zhì)腦異常區(qū)域,尚未完全了解。因此,明確精神障礙病理生理特征的共性或差異,對(duì)于發(fā)展精確、客觀的診斷和新治療方法的有效開(kāi)發(fā)具有重要意義。
先前DTI研究主要報(bào)道了精神障礙中白質(zhì)各向異性分?jǐn)?shù)(FA)較低。在精神分裂中,前額葉和顳葉以及連接這些區(qū)域的纖維束的FA普遍較低。在雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙患者中,扣帶回和胼胝體異常被廣泛報(bào)道。先前的部分研究也報(bào)道了在抑郁癥患者中胼胝體FA值較低。這些白質(zhì)改變可能對(duì)精神疾病之間的病理生理特征進(jìn)行區(qū)分。然而,各研究所報(bào)告的白質(zhì)改變?cè)谛?yīng)大小和區(qū)域分布上存在一定異質(zhì)性。該異質(zhì)性可能是由于分析方法、掃描儀器和研究樣本大小的差異造成的。
為了解決分析方法上的差異并提高統(tǒng)計(jì)效能, ENIGMA精神分裂癥工作組進(jìn)行了第一次全球范圍的Meta分析,通過(guò)使用相同DTI指標(biāo)和質(zhì)控及統(tǒng)計(jì)分析方法生成的多中心結(jié)果,對(duì)精神分裂癥的控制效應(yīng)量進(jìn)行合并。Kelly等研究者使用已建立的ENIGMA-DTI協(xié)議進(jìn)行大規(guī)模meta分析,該協(xié)議對(duì)多中心彌散數(shù)據(jù)處理進(jìn)行一致化,并確定了精神分裂癥患者以感興趣區(qū)域(ROI)定義圖譜的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變。該研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者存在廣泛白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變,包括前放射冠、胼胝體、扣帶回和穹窿。然而,據(jù)作者所知,到目前為止,還沒(méi)有對(duì)精神障礙患者的白質(zhì)改變進(jìn)行類(lèi)似的大規(guī)模meta或mega分析研究。
本研究是由日本COCORO(認(rèn)知遺傳學(xué)合作研究組織)聯(lián)合會(huì)發(fā)起的一項(xiàng)大型、多中心、橫斷面的研究,通過(guò)采用類(lèi)似于Kelly研究使用的mega分析方法對(duì)健康對(duì)照(HCS)與精神分裂癥、雙相情感障礙、孤獨(dú)癥譜系障礙以及抑郁障礙患者之間白質(zhì)微結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行研究。該方法已經(jīng)顯示精神分裂癥患者與HCS相比,白質(zhì)微結(jié)構(gòu)存在差異。作為一項(xiàng)新的工作,本研究探索了四種主要精神疾病中共有和特有的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變。該研究的第一個(gè)目標(biāo)是能夠重復(fù)Kelly等人的發(fā)現(xiàn)。第二個(gè)目標(biāo)則是研究HCS與精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙患者白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的異同。
材料與方法
被試:來(lái)自12中心共有2937人參與了當(dāng)前COCORO研究項(xiàng)目,包括1506名HCS、696名精神分裂癥患者、211名雙相情感障礙患者、126名自閉癥譜系障礙患者和398名抑郁障礙患者的數(shù)據(jù)(表1)。每個(gè)中心通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)掃描設(shè)備和成像協(xié)議進(jìn)行磁共振成像(MRI)掃描,獲得DTI數(shù)據(jù)。一臺(tái)掃描設(shè)備和成像協(xié)議的組合被定義為一個(gè)“協(xié)議”,當(dāng)前的研究包括18個(gè)協(xié)議。HCS、精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙的數(shù)據(jù)分別來(lái)自18、15、7、4和7個(gè)協(xié)議。四種精神病患者的HCS重疊,沒(méi)有單獨(dú)為每一組精神病選擇HCS。表一:協(xié)議具體特征
圖像處理:
東京大學(xué)對(duì)多中心原始DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和mega分析。質(zhì)控包括排除不同中心的重復(fù)參與者;由兩名獨(dú)立的MRI研究人員對(duì)原始T1加權(quán)圖像進(jìn)行目視檢查,排除存在任何異常發(fā)現(xiàn)的圖像(例如,小腦囊腫和透明隔腔);檢查每次DTI掃描的掃描指標(biāo),排除使用錯(cuò)誤指標(biāo)獲得的DTI數(shù)據(jù);排除使用FSL進(jìn)行TBSS處理失敗的DTI數(shù)據(jù)。此外,本研究在探究組間差異時(shí)排除了少于5名參與者的協(xié)議,并且在探查DTI指標(biāo)與疾病持續(xù)時(shí)間或藥物治療的相關(guān)性時(shí)排除了少于15名參與者的協(xié)議,以降低小樣本效應(yīng)。 DTI圖像處理步驟包括:
去頭動(dòng),渦流校正。使用DTI-fit(FSL 5.0)對(duì)DTI指標(biāo)進(jìn)行了估計(jì):FA、平均擴(kuò)散率(MD)、軸向擴(kuò)散率(AD)和徑向擴(kuò)散率(RD)?;贓NIGMA-DTI協(xié)議應(yīng)用ENIGMA-DTI和JHU ROIs模板,利用TBSS提取DTI指標(biāo)局部值。FA被認(rèn)為反映了白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的基本特征,如軸突纖維的方向性、直徑、密度和髓鞘厚度。FA由以下擴(kuò)散張量特征值的各向異性程度獲得:λ1、λ2和λ3。AD最大特征值(λ1)可能是軸突損傷的標(biāo)志。兩個(gè)較小特征值λ2和λ3的平均值(即RD)被認(rèn)為是髓鞘損傷的指標(biāo)。MD是所有三個(gè)特征值的平均值。最后,得到25個(gè)ROI的DTI指標(biāo):胼胝體,胼胝體膝,胼胝體體,胼胝體壓部,扣帶回(扣帶灰質(zhì)),扣帶回(海馬),放射冠,前放射冠,后放射冠,上放射冠,皮質(zhì)脊髓束,外囊,穹窿,穹窿(腳)/終紋,內(nèi)囊,內(nèi)囊前肢,內(nèi)囊后肢,下額枕束,內(nèi)囊豆?fàn)詈蠖危鹉X后輻射,上額枕束,上縱束,矢狀層,鉤狀束和整個(gè)白質(zhì)骨架的平均FA(MD、AD和RD)。
統(tǒng)計(jì)分析:
應(yīng)用SPSS version 23.0進(jìn)行線性回歸分析。Wolfers等研究者注意到群組水平的差異掩蓋了患者之間的生物異質(zhì)性和個(gè)體間的差異。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本研究比較了HCS組和精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙或抑郁障礙組之間DTI指標(biāo)的變異性。為比較DTI指標(biāo),本研究與之前的研究相同,將年齡、性別、年齡×性別,年齡2和年齡2×性別作為協(xié)變量計(jì)算了25個(gè)ROI中每個(gè)ROI的FA、MD、AD和RD(四個(gè)DTI指標(biāo))的Cohen's d效應(yīng)量區(qū)分HCS、精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙患者間差異。使用類(lèi)似于Kelly等研究者應(yīng)用的Metasoft軟件通過(guò)Cohen's d效應(yīng)量進(jìn)行mega分析。此外,以同樣的方式對(duì)患者組進(jìn)行直接比較,以確定疾病中共有和特有的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變。
本研究評(píng)估了病程對(duì)DTI四項(xiàng)指標(biāo)的影響。將性別作為回歸分析的協(xié)變量,計(jì)算了各隊(duì)列精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙患者的DTI指標(biāo)與疾病持續(xù)時(shí)間的關(guān)聯(lián)系數(shù)β值。對(duì)于自閉癥譜系障礙患者,采用年齡而不是病程。使用R中的metacor包對(duì)具有β系數(shù)的隊(duì)列進(jìn)行了mega分析。
此外,本研究還評(píng)估了藥物治療對(duì)DTI所有指標(biāo)的影響。以年齡、性別、年齡×性別、年齡2、年齡2×性別為協(xié)變量,計(jì)算了各樣本中精神分裂癥患者氯丙嗪劑量的β系數(shù)。在雙相情感障礙患者組,將年齡、性別、年齡×性別、年齡2和年齡2×性別作為協(xié)變量,計(jì)算每個(gè)樣本鋰劑量β系數(shù)。在抑郁障礙患者組,將年齡、性別、年齡×性別、年齡2和年齡2×性別作為協(xié)變量,計(jì)算每一樣本中丙咪嗪當(dāng)量劑量的β系數(shù)。使用R中的metacor包對(duì)具有β系數(shù)的樣本進(jìn)行了mega分析。顯著性水平設(shè)置為Bonferroni校正p值0.002(0.05/25)。
結(jié)果
DTI指標(biāo)變異率:
與HCS相比,DTI指標(biāo)數(shù)量變異率顯著較高的順序依次是:精神分裂癥、抑郁障礙、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙。然而,幾乎所有組中所有DTI指標(biāo)的I2都在90%以上,且每個(gè)協(xié)議異質(zhì)性大,很難對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋。
HCS與精神分裂患者之間DTI指標(biāo)的差異:表2和圖1顯示了HCS與精神分裂患者之間DTI指標(biāo)比較的結(jié)果。
在25個(gè)區(qū)域中,精神分裂癥患者有15個(gè)區(qū)域存在FA顯著低于HCS患者。精神分裂癥患者中,最大低FA值效應(yīng)量處為前放射冠,其次是胼胝體體部、胼胝體、全腦白質(zhì)骨架(即平均FA)、穹窿和扣帶回。精神分裂癥患者中額外9個(gè)ROI中也發(fā)現(xiàn)存在FA顯著降低。精神分裂癥患者在穹窿、胼胝體體部、全腦白質(zhì)骨架(即平均MD)、胼胝體和鉤狀束的MD明顯高于HCS。精神分裂癥患者中額外7個(gè)ROI中MD也明顯高于HCS。精神分裂癥患者穹窿、鉤狀束、上放射冠和后放射冠的AD明顯高于HCS。精神分裂癥患者穹窿、前放射冠、全腦白質(zhì)骨架(即平均RD)、胼胝體、胼胝體體部、扣帶回和鉤狀束的RD明顯高于HCS。精神分裂癥患者的額外11個(gè)ROI中的RD也明顯高于HCS。
表2:精神障礙中白質(zhì)微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的具體腦區(qū)
圖1:精神分裂障礙和HCS之間FA值差異
A:精神分裂癥患者與HCS之間25條主要白質(zhì)纖維束FA值差異。梯度條顯示了經(jīng)過(guò)mega分析后Cohen’d效應(yīng)量。
B:右邊圖片代表COCORO得到的結(jié)果,顯示了將年齡、性別、年齡×性別、年齡2和年齡2×性別作為協(xié)變量,對(duì)15個(gè)隊(duì)列的精神分裂癥患者(N=696)和HCS(N=1240)的FA差異進(jìn)行mega分析之后的Cohen’d效應(yīng)量。誤差條代表95%的置信區(qū)間。多區(qū)域校正后差異顯著的區(qū)域(p<0.002(0.05/25))以橙色突出顯示。左邊圖片表示了ENIGMA精神分裂癥DTI聯(lián)合分析的結(jié)果(精神分裂癥患者(N=1963)與HCS(N=2359)的FA差異)。
C:15個(gè)隊(duì)列的精神分裂癥患者與HCS平均FA差異的效應(yīng)量森林圖。
HCS與雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙患者之間DTI指標(biāo)的差異:
HCS和雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙及抑郁障礙個(gè)體之間DTI指標(biāo)的比較結(jié)果如表2及圖 2和3所示,研究發(fā)現(xiàn)雙相情感障礙患者扣帶回FA顯著低于HCS,穹窿和胼胝體體部MD顯著高于HCS,穹窿和內(nèi)囊后肢AD顯著高于HCS,穹窿、胼胝體體部和全腦白質(zhì)骨架RD顯著低于HCS。自閉癥譜系障礙患者胼胝體體部FA顯著低于HCS患者。抑郁障礙患者的DTI指標(biāo)與HCS相比無(wú)顯著性差異。
圖2:各精神障礙患者與健康對(duì)照者DTI指標(biāo)主要差異白質(zhì)區(qū)的效應(yīng)量差異。
圖3:各精神障礙白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變
色階表示每個(gè)患者群體(精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和重度抑郁障礙)和每個(gè)感興趣區(qū)域(UNC、BCC、CGC和FX)與健康對(duì)照受試者之間DTI指數(shù)(FA、MD、AD和RD)的Cohen d效應(yīng)量的絕對(duì)值?;尹c(diǎn)表示統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。精神分裂癥、雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙患者胼胝體白質(zhì)改變較為常見(jiàn);精神分裂癥、雙相情感障礙患者穹窿、扣帶回等邊緣系統(tǒng)白質(zhì)改變較為常見(jiàn);連接新皮質(zhì)區(qū)(如鉤狀束)的白質(zhì)區(qū)的微結(jié)構(gòu)改變是精神分裂癥患者特有的。
各精神障礙組之間DTI指標(biāo)的差異:
研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者穹窿FA值明顯低于孤獨(dú)癥譜系障礙患者,穹窿MD值明顯高于孤獨(dú)癥譜系障礙患者,穹窿AD值和上放射冠AD值明顯高于孤獨(dú)癥譜系障礙患者。相比抑郁障礙患者,精神分裂癥患者在內(nèi)囊前肢、胼胝體、上額枕束、胼胝體、胼胝體、扣帶回(扣帶回)和胼胝體壓部FA值顯著降低,MD值顯著升高,胼胝體體部、胼胝體、扣帶回和胼胝體壓部RD值顯著升高。雙相情感障礙患者穹窿部MD值和RD值明顯高于抑郁障礙組。精神分裂癥患者與雙相情感障礙患者之間、雙相情感障礙患者與孤獨(dú)癥譜系障礙患者之間、孤獨(dú)癥譜系障礙患者與抑郁癥患者之間的DTI指標(biāo)并無(wú)顯著差異。
DTI指標(biāo)與病程之間的關(guān)系:
精神分裂癥患者的病程與前冠狀輻射、后丘腦輻射、冠狀輻射、穹窿、胼胝體體部以及其他10個(gè)區(qū)域的FA值呈顯著負(fù)相關(guān)。雙相情感障礙患者的病程與前放射冠、胼胝體膝部、全腦白質(zhì)骨架(即平均FA)和穹窿FA值呈顯著負(fù)相關(guān)。孤獨(dú)癥譜系障礙患者的后丘腦輻射、胼胝體膝部、內(nèi)囊后豆?fàn)畈俊⒐跔钶椛?、后冠狀輻射和?nèi)囊FA值與病程(年齡)呈顯著負(fù)相關(guān)。抑郁癥患者的病程與穹窿、穹窿/終紋體、上額枕束和全腦白質(zhì)骨架(即平均FA)的FA值呈顯著負(fù)相關(guān)。在每一疾病組中,病程與MD、AD、RD的關(guān)系與FA的關(guān)系基本一致。
DTI指標(biāo)與藥物之間的關(guān)系:
精神分裂癥、雙相情感障礙、抑郁障礙患者的DTI指標(biāo)與氯丙嗪等效劑量、鋰劑量或丙咪嗪等效劑量之間并無(wú)顯著相關(guān)性。
討論
本研究很大程度上重復(fù)了ENIGMA精神分裂癥工作組的發(fā)現(xiàn)。如,在本研究中,平均FA的病例對(duì)照效應(yīng)量d=-0.44,而在ENGIMA的meta分析中d=-0.42。精神分裂癥患者前放射冠、胼胝體、穹窿和扣帶回的FA明顯降低。同樣在前放射冠、胼胝體和穹窿區(qū)也發(fā)現(xiàn)MD值顯著增高。而且,本研究是第一個(gè)在鉤束中報(bào)告MD值出現(xiàn)顯著增高的。盡管Kelly等人報(bào)道AD值僅在穹窿顯著增高,但除穹窿外,本研究在鉤狀束等三個(gè)區(qū)域AD值也出現(xiàn)顯著增高。
在本研究中,前放射冠、胼胝體、穹窿、扣帶回和鉤狀束區(qū)的RD值顯著高于Kelly等人的研究,本研究是第一個(gè)報(bào)道穹窿和扣帶回RD顯著增高的。先前的研究報(bào)道了雙相情感障礙患者胼胝體、穹窿和扣帶回FA值較低,而穹窿AD值和RD值較高,自閉癥譜系障礙患者胼胝體FA值較低,加上MD、AD和RD值,這些結(jié)果與本研究發(fā)現(xiàn)一致。此外,Chang等學(xué)者發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者(135例)和雙相情感障礙患者(86例)胼胝體、穹窿和扣帶回的FA值均低于健康對(duì)照組(156例),但MDD患者(108例)并未出現(xiàn);這些結(jié)果也與本次發(fā)現(xiàn)一致。胼胝體是雙側(cè)大腦半球中繼中心,連接廣泛腦網(wǎng)絡(luò),服務(wù)于記憶、注意力、語(yǔ)言、智力和情緒狀態(tài);穹窿位于邊緣系統(tǒng)的中心,包含連接對(duì)記憶表現(xiàn)、情緒調(diào)節(jié)以及獎(jiǎng)賞處理重要的腦區(qū)的通路,如海馬、丘腦和伏隔核。
扣帶束位于胼胝體上方,是內(nèi)側(cè)扣帶回皮質(zhì)和顳葉結(jié)構(gòu)的主要半球內(nèi)聯(lián)系途徑。扣帶束沿著胼胝體壓部連接前后扣帶皮質(zhì),且與海馬連接。本研究將扣帶回的ROI分為兩個(gè)區(qū)域?yàn)榭蹘Щ卦诳蹘е車(chē)鷧^(qū)域和扣帶回在海馬周?chē)鷧^(qū)域。本研究發(fā)現(xiàn)患者和HCS之間的ROI是扣帶回灰質(zhì)周?chē)目蹘?。盡管先前的meta分析報(bào)告,相較于健康對(duì)照自閉癥譜系障礙患者鉤狀束存在FA值較低,但除精神分裂癥外,本研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他精神障礙患者鉤狀束白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的改變;研究間的這種異質(zhì)性可能是來(lái)自于被試的平均年齡、樣本量或分析方法不同造成的。
本研究發(fā)現(xiàn)與HCS相比,精神分裂癥、雙相情感障礙或自閉癥譜系障礙患者的胼胝體有共同改變。先前的遺傳學(xué)研究表明,精神障礙的表型和基因可能存在重疊,如,精神分裂癥和雙相情感障礙,自閉癥譜系障礙和精神分裂癥,以及自閉癥譜系障礙和雙相情感障礙。本研究對(duì)精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙患者的共有白質(zhì)改變的發(fā)現(xiàn)可能部分反映了基因重疊。此外,精神分裂癥和雙相情感障礙患者的邊緣系統(tǒng),即穹窿和扣帶白質(zhì)微結(jié)構(gòu)有共同的改變;連接新皮質(zhì)區(qū)域的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變是精神分裂癥患者特有的,如鉤狀束。精神分裂癥患者反復(fù)報(bào)告的額葉和顳回等新皮質(zhì)區(qū)體積較小,可能與精神分裂癥患者連接這些新皮質(zhì)區(qū)特有的白質(zhì)區(qū)微結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。
眾所周知,精神分裂癥患者和雙相情感障礙患者都有認(rèn)知障礙,盡管后者的情況不那么嚴(yán)重。本研究推測(cè),精神障礙中常見(jiàn)的認(rèn)知功能障礙可能與精神障礙患者在記憶表現(xiàn)中具有重要作用的共有的邊緣系統(tǒng)和胼胝體改變有關(guān)。然而,連接新皮質(zhì)區(qū)域的特殊白質(zhì)改變可能與精神分裂癥患者更嚴(yán)重的認(rèn)知功能下降有關(guān)。本研究假設(shè)得到了先前的研究結(jié)果的支持,即精神分裂癥患者前放射冠和胼胝體的白質(zhì)改變與社會(huì)功能障礙有關(guān),目前的研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn),表明精神分裂癥患者的病程與連接新皮質(zhì)區(qū)的白質(zhì)纖維束改變(包括前放射冠和鉤狀束)存在顯著相關(guān)性。這些發(fā)現(xiàn)可能提示精神分裂癥患者白質(zhì)微結(jié)構(gòu)漸進(jìn)性損傷可能與功能的逐漸下降有關(guān)。抑郁障礙患者缺乏白質(zhì)改變可能反映了抑郁患者與其他精神障礙患者不同的病理特征。此外,孤獨(dú)癥譜系障礙患者中只發(fā)現(xiàn)一處白質(zhì)改變區(qū)域,也有可能與其他精神障礙患者有不同的病理特征。抑郁障礙和孤獨(dú)癥譜系障礙患者可能是一個(gè)異質(zhì)群體,其中一些可能具有與HCS相似的生物學(xué)特征。
對(duì)精神分裂癥患者和雙相情感障礙患者進(jìn)行直接比較,發(fā)現(xiàn)白質(zhì)微結(jié)構(gòu)無(wú)顯著性差異。精神分裂癥與抑郁障礙、精神分裂癥與孤獨(dú)癥譜系障礙、雙相情感障礙與抑郁障礙比較,發(fā)現(xiàn)邊緣系統(tǒng)存在顯著差異。此外,這些區(qū)域與精神分裂癥患者和HCS患者之間以及雙相情感障礙患者和HCS患者之間的差異相似。由于抑郁癥和孤獨(dú)癥譜系障礙的生物學(xué)特征與HCS相似,我們可能發(fā)現(xiàn)兩者之間存在相似的模式。2013年出版的DSM-5最初旨在使用生物指標(biāo)診斷精神障礙,但這一目標(biāo)尚未實(shí)現(xiàn),因此DSM-5仍然依賴癥狀診斷。本研究結(jié)果可能支持DSM-5中雙相情感障礙與抑郁障礙的診斷??紤]到精神障礙其他中間表型時(shí),精神障礙間共同或特有的白質(zhì)改變可能有助于進(jìn)一步發(fā)展新的診斷方法。
精神分裂癥患者的病程與白質(zhì)指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性,且雙相情感障礙、自閉癥譜系障礙和抑郁障礙患者也存在這種關(guān)系。本研究中發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者與病程具有顯著關(guān)系白質(zhì)纖維束(前放射冠和胼胝體)與ENIGMA精神分裂癥meta分析的結(jié)果相似。由于精神分裂癥和雙相情感障礙患者的前放射冠、胼胝體、穹窿和鉤狀束等多個(gè)DTI指標(biāo)與病程相關(guān),因此在這些疾病患者中進(jìn)行性病理改變可能導(dǎo)致上述區(qū)域更嚴(yán)重的軸突損傷和髓鞘損傷。相反,精神分裂癥、雙相情感障礙或抑郁障礙患者的藥物劑量與DTI指標(biāo)之間并無(wú)顯著相關(guān)性。
本研究必須注意一些局限性:
首先,不能完全排除MRI掃描機(jī)器差異對(duì)研究結(jié)果的影響,盡管本研究使用mega分析方法將其最小化,但仍存在方法學(xué)上的局限。
第二,雖然不能完全排除藥物對(duì)DTI指標(biāo)的影響,但通過(guò)回歸分析,本研究發(fā)現(xiàn)藥物劑量對(duì)DTI指標(biāo)并沒(méi)有顯著的影響。
第三,本研究未探討癥狀嚴(yán)重程度與DTI指標(biāo)效應(yīng)量之間的關(guān)系。研究DTI指標(biāo)與認(rèn)知功能、抑郁狀態(tài)、躁狂狀態(tài)和精神病綜合征之間的關(guān)系,將有助于理解精神病性疾病的常見(jiàn)或獨(dú)特病理學(xué)。
第四,目前的研究并沒(méi)有探測(cè)遺傳或環(huán)境對(duì)DTI指標(biāo)的影響。眾所周知,出生體重較低,在后來(lái)生長(zhǎng)發(fā)育容易成為精神分裂癥個(gè)體。先前一項(xiàng)研究表明,出生體重影響精神分裂癥患者的白質(zhì)體積。未來(lái)研究出生體重與DTI指標(biāo)之間的關(guān)系可能有助于揭示基因和環(huán)境相互作用對(duì)精神障礙患者白質(zhì)改變的影響。
總結(jié):
本研究顯示了精神障礙族群的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變。Kelly報(bào)道了精神分裂癥患者邊緣區(qū)和皮質(zhì)區(qū)存在廣泛白質(zhì)微結(jié)構(gòu)改變,并在本研究中得到重復(fù)。此外,與HCS相比,精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙患者胼胝體中有共同的白質(zhì)改變;精神分裂癥和雙相情感障礙患者的邊緣系統(tǒng)中有共同的白質(zhì)改變,包括穹窿和扣帶回;連接新皮質(zhì)的白質(zhì)纖維,如鉤狀束的微結(jié)構(gòu)改變是精神分裂癥的特異性;在抑郁障礙中無(wú)顯著性差異。精神分裂癥與雙相情感障礙的直接比較,無(wú)顯著性差異;與精神分裂癥/雙相情感障礙與HCS的差異相似,精神分裂癥/雙相情感障礙與抑郁障礙在邊緣系統(tǒng)有顯著性差異。
研究結(jié)果表明,精神分裂癥和雙相情感障礙的病理特征可能相似,但抑郁癥的生物學(xué)特征可能與HCS相近。本研究結(jié)果為病理學(xué)的分類(lèi)和鼓勵(lì)進(jìn)一步研究精神疾病的共同和獨(dú)特病理生理基礎(chǔ)提供了一定思考。
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