研究目的:探究一般老年人群糖尿病和灰質(zhì)萎縮模式之間的聯(lián)系。
研究設(shè)計(jì)與方法:2012年,共有1189名65歲以上的日本居民接受了腦部核磁共振掃描。基于體素的形態(tài)計(jì)量學(xué)方法(VBM)測(cè)量局部灰質(zhì)體積(GMV)和顱內(nèi)體積(ICV)。ANCOVA用于檢驗(yàn)糖尿病及局部GMV/ICV的相關(guān)性。VBM用于探究糖尿病、空腹血糖(FPG)和餐后2小時(shí)血糖(2hPG)升高患者的局部灰質(zhì)萎縮模式。
結(jié)果:在調(diào)整潛在影響因素后,糖尿病患者額葉、顳葉、腦島、深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu)和小腦的GMV/ICV平均值顯著低于非糖尿病患者。病程越長(zhǎng),這些腦區(qū)的GMV/ICV平均值越低。隨著2hPG水平的升高,在顳葉、島葉和深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的GMV/ICV平均值顯著降低(multivariable-adjusted,去除多個(gè)協(xié)變量),而較高的FPG水平與腦區(qū)的GMV/ICV沒(méi)有顯著相關(guān)性。VBM分析顯示,糖尿病與雙側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、右側(cè)額中回、雙側(cè)丘腦、右側(cè)尾狀核和右側(cè)小腦的灰質(zhì)萎縮有關(guān)。
結(jié)論:目前的研究表明,糖尿病較長(zhǎng)病程和2hPG水平升高是大腦不同區(qū)域灰質(zhì)萎縮的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。本文發(fā)表在Diabetes Care雜志。(可添加微信號(hào)siyingyxf或18983979082獲取原文,另思影提供免費(fèi)文獻(xiàn)下載服務(wù),如需要也可添加此微信號(hào)入群,原文也會(huì)在群里發(fā)布)。可結(jié)合以下糖尿病腦影像相關(guān)文章閱讀,加深理解,感謝幫轉(zhuǎn)支持(直接點(diǎn)擊,即可瀏覽,加微信號(hào)siyingyxf或18983979082獲取原文及補(bǔ)充材料):
腦胰島素抵抗與人類代謝和認(rèn)知疾病的關(guān)聯(lián)(上)
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低血糖導(dǎo)致的Ⅰ型糖尿病患者意識(shí)受損與涉及喚醒,決策和獎(jiǎng)勵(lì)腦區(qū)的局部腦血流異常有關(guān) 原創(chuàng) 已修改
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ASL多模態(tài)研究:糖尿病多發(fā)性神經(jīng)病變的一種基于大腦的疼痛易化機(jī)制
最近的流行病學(xué)研究報(bào)告表明,糖尿病與發(fā)展成癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。一些人群研究報(bào)告還表明,糖尿病與大腦的形態(tài)變化有關(guān)。然而,許多研究只調(diào)查了糖尿病與大腦及海馬體積之間的關(guān)系。
基于MRI的圖像分析使我們?cè)谀軌蚨繙y(cè)量每個(gè)解剖區(qū)域的體積。流行病學(xué)研究報(bào)道,糖尿病與某些大腦區(qū)域的萎縮有關(guān),如顳葉、海馬等。此外,基于體素的形態(tài)學(xué)分析(VBM)可以檢測(cè)與各種疾病的神經(jīng)學(xué)和精神障礙相關(guān)的大腦區(qū)域的細(xì)微結(jié)構(gòu)變化。VBM被認(rèn)為有助于闡明與糖尿病相關(guān)癡呆的病理機(jī)制。然而,沒(méi)有基于社區(qū)人群的研究來(lái)檢驗(yàn)糖尿病與基于VBM大腦形態(tài)變化之間的關(guān)系。
Hisayama研究是一項(xiàng)以日本人群心血管疾病和癡呆為基礎(chǔ)的觀察性研究。這項(xiàng)研究中,我們?cè)?span>2012年對(duì)老年居民進(jìn)行了一項(xiàng)大腦MRI研究?;谶@些MRI數(shù)據(jù),我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)糖尿病,特別是較高的餐后2小時(shí)血糖水平(2hPG),與較低的海馬體積顯著相關(guān)。然而,之前的研究沒(méi)有詳細(xì)探究糖尿病對(duì)大腦各個(gè)區(qū)域大腦體積的影響。在目前的研究中,我們使用Hisayama研究中一般日本老年人群收集的MRI來(lái)評(píng)估:
1)糖尿病和高血糖(例如,通過(guò)75克口服葡萄糖耐量試驗(yàn)[OGTT]確定的空腹血糖[FPG]和2hPG水平升高)與大腦不同區(qū)域的灰質(zhì)體積(GMV)的關(guān)系,如額葉、顳葉、頂葉、枕葉、腦島、扣帶、深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu)和小腦;
2)基于VBM確定糖尿病和高血糖與灰質(zhì)萎縮模式之間的關(guān)系。
研究設(shè)計(jì)與方法
研究人群
Hisayama研究是一項(xiàng)正在進(jìn)行的以人群為基礎(chǔ)的心血管疾病觀察性研究,于1961年在日本南部福岡大都市區(qū)的Hisayama建立。此外,自1985年以來(lái),每隔5-7年對(duì)該鎮(zhèn)老年居民進(jìn)行一次全面的癡呆篩查。2012年,在2036名65歲居民中,共有1906人(93.6%)參加了癡呆篩查,其中1342人(70.4%)接受了腦部核磁共振掃描。排除1名拒絕參與研究,41名沒(méi)有糖尿病,8名沒(méi)有血糖數(shù)據(jù),44名MRI掃描有錯(cuò)誤 (25名沒(méi)有3D-T1加權(quán)圖像,8名沒(méi)有液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù),4名有金屬偽影,7名有運(yùn)動(dòng)偽影),59名患有可能影響VBM評(píng)估GMV皮質(zhì)的疾病或小腦梗塞,其余1189名個(gè)人(510名男性和679名女性)有資格參加本研究的主要分析(補(bǔ)充圖1)。
補(bǔ)充圖1. 主要分析(n=1189人)和分析空腹血糖和2hPG(n=887人)、中老年糖尿病分析(n=816人)和propensity score匹配分析(n=538人)的研究參與者。
大腦MRI分析
對(duì)于MRI掃描,使用1.5T MRI掃描儀(Intera Pulsar; Philips Medical Systems, Best, the Netherlands)獲得大腦的三維T1加權(quán)圖像、常規(guī)T1和T2加權(quán)圖像、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)、T2*加權(quán)圖像和磁共振血管成像。使用運(yùn)行在matlab的SPM8 (https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)的VBM8 Toolbox version 435(https://dbm. neuro.uni-jena.de/vbm/)對(duì)磁共振圖像進(jìn)行處理和檢查。使用默認(rèn)設(shè)置,除了正則化(affine regularization)是使用國(guó)際腦圖聯(lián)合會(huì)東亞大腦模板(East Asian brains)執(zhí)行的。T1加權(quán)圖像被分割為灰質(zhì)、白質(zhì)和腦脊液。我們還制作了個(gè)體化的WMH(白質(zhì)高信號(hào))模板。考慮到WMH在T1掃描上經(jīng)常被錯(cuò)誤地歸類為灰質(zhì),灰質(zhì)和白質(zhì)使用WMH-mask進(jìn)行了校正。對(duì)分割的灰質(zhì)進(jìn)行歸一化和調(diào)節(jié),以補(bǔ)償空間歸一化中出現(xiàn)的體積效應(yīng)。最后,使用8 mm全寬、半最大各向同性高斯核對(duì)圖像進(jìn)行平滑。用灰質(zhì)、白質(zhì)和腦脊液體積之和計(jì)算顱內(nèi)體積(ICV)。利用SPM12提供的神經(jīng)形態(tài)計(jì)量學(xué)圖譜計(jì)算來(lái)自額葉、顳葉、頂葉、枕葉、腦島、扣帶、深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu)(定義為丘腦、尾狀核、殼核、伏隔核和蒼白球的總體積)和小腦的GMV。對(duì)未分配區(qū)域的灰質(zhì)體素根據(jù)5 mm距離限制為最近區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記。在目前的研究中,計(jì)算額葉、顳葉、頂葉、枕葉、島葉、扣帶、深部和小腦GMV/ICV(百分比)作為局部灰質(zhì)萎縮的指標(biāo)。左右半球的皮質(zhì)厚度由CAT12 12.8自動(dòng)估計(jì),并使用12 mm高斯核對(duì)圖像進(jìn)行平滑。
糖尿病的定義
在2012年的健康檢查中,鼓勵(lì)年齡在40-79歲之間、沒(méi)有禁忌癥(嚴(yán)重高血糖,即最近測(cè)得的血紅蛋白A1c[HbA1c]≥9.4%或使用胰島素治療)的患者接受OGTT(口服葡萄糖耐量試驗(yàn))。OGTT也要求80歲以上的患者進(jìn)行。因此,在總共1189名符合條件的患者中,887人(74.5%)接受了OGTT,其余302人(25.4%)只測(cè)量了空腹或餐后血糖濃度。用己糖激酶法測(cè)定血糖水平。糖尿病定義為空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L,2hPG或餐后血糖≥11.1 mmol/L,和/或使用抗糖尿病藥物。通過(guò)填寫調(diào)查問(wèn)卷將糖尿病進(jìn)一步分類為新診斷的糖尿病和已知的糖尿病,已知糖尿病的患者根據(jù)糖尿病的病程(≤9年、10年至16年、≥17年)進(jìn)一步細(xì)分為三種類型。
為了調(diào)查空腹血糖和2hPG水平與局部灰質(zhì)萎縮的關(guān)系,在總共1189人中,887名接受OGTT的患者(393名男性和494名女性)被納入分析(補(bǔ)充圖1)。根據(jù)2006年世界衛(wèi)生組織的糖耐量狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn),將空腹血糖和2hPG水平分為三類(空腹血糖FPG:<6.1、6.1-6.9、≥7.0 mmol/L;以及2hPG:<7.8、7.8-11.0、≥11.1 mmol/L)。
中老年糖尿病
為了評(píng)估中老年糖尿病診斷對(duì)晚年局部灰質(zhì)萎縮的影響,在2012年的1156名65歲至88歲的患者中,有816人(男性327人,女性489人)參加了1988年的健康檢查(1988年年齡41歲至64歲)(不包括33名年齡89歲的患者)(補(bǔ)充圖1)。如前所述,患者被分為三類:1)在1988年和2012年兩次體檢中都沒(méi)有糖尿病的患者(無(wú)糖尿病);2)1988年未被診斷為糖尿病但在2012年被診斷為糖尿病的患者(老年糖尿病);3)1988年已被診斷為糖尿病的患者(中年糖尿病)。
協(xié)變量和癡呆的定義
在補(bǔ)充材料和方法中提供了在協(xié)變量和癡呆狀態(tài)中的詳細(xì)定義(以下為補(bǔ)充材料內(nèi)容)。
在2012年的健康檢查中,每個(gè)參與者都完成了一份自填式調(diào)查問(wèn)卷,包括教育背景、病史(包括診斷為糖尿病的時(shí)間)、降壓、降糖和調(diào)脂藥物的使用、吸煙習(xí)慣、酒精攝入量和定期鍛煉。低教育水平被定義為≤9年正規(guī)教育。當(dāng)前吸煙和飲酒,或不吸煙和不飲酒。有規(guī)律的鍛煉被定義為在閑暇時(shí)間每周參加≥3次運(yùn)動(dòng)。休息≥5min后,用自動(dòng)血壓計(jì)測(cè)得3次坐位血壓,并計(jì)算平均值。高血壓定義為收縮壓和舒張壓≥140/90mmHg和/或使用降壓藥。血清總膽固醇水平采用酶法測(cè)定,高膽固醇血癥定義為血清總膽固醇水平≥5.69 mmoL/L和/或使用調(diào)脂藥物。BMI是通過(guò)體重和身高計(jì)算出來(lái)的,而體重和身高是在不穿鞋的情況下穿著輕薄衣服測(cè)量的。腦血管病變?cè)?/span>MRI上定義為腦梗塞或出血,無(wú)論是否有神經(jīng)癥狀。腦梗塞包括直徑≥3 mm的病灶,在T1加權(quán)像(作為低信號(hào)病灶)和T2加權(quán)像(作為高信號(hào)病灶)上均可見(jiàn),在FLAIR圖像上可見(jiàn)周圍高信號(hào)邊緣。腦出血被定義為在T2加權(quán)像上任何可見(jiàn)的出血性病變,包括腦微出血(低信號(hào)病變)。掃描圖像都由兩名訓(xùn)練有素的神經(jīng)科醫(yī)生查看,他們并不清楚臨床信息(評(píng)價(jià)者間的符合率:腦梗塞為74.6%,腦出血為83.7%)。在解釋相互矛盾的情況下,第三位中風(fēng)神經(jīng)科醫(yī)生查看掃描結(jié)果,并做出最終決定。癡呆癥的診斷是根據(jù)《精神疾病診斷和統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第三版修訂本(the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在篩查調(diào)查中,我們使用了Mini-Mental State Examination和Hasegawa's Dementia Scale-修訂,精神科醫(yī)生對(duì)被懷疑有認(rèn)知障礙的患者進(jìn)行了二次全面調(diào)查,如上所述。
統(tǒng)計(jì)分析
分別用t檢驗(yàn)和x2檢驗(yàn)分析糖尿病患者和非糖尿病患者之間潛在混雜因素的頻率和均值的差異。ANCOVA用來(lái)估計(jì)和比較額葉、顳葉、頂葉、枕葉、島葉、扣帶、深部和小腦GMV/ICV的95%的CIs,調(diào)整年齡和性別的影響。在多變量模型中,包括年齡、體重指數(shù)、低血壓、血壓、血清總膽固醇、體重指數(shù)、吸煙習(xí)慣、飲酒、定期運(yùn)動(dòng)、MRI腦血管病變和/或降糖藥物。采用Logistic回歸模型對(duì)年齡、性別、低文化程度、高血壓、血清總膽固醇、體重指數(shù)、吸煙習(xí)慣、飲酒、經(jīng)常鍛煉、MRI腦血管病變等因素進(jìn)行敏感性分析。然后,糖尿病患者(N=269)和非糖尿病患者(N=269)使用1:1匹配方案(貪婪匹配算法)進(jìn)行匹配,caliper width(即我們最大能接受的距離范圍)等于logit of propensity score的標(biāo)準(zhǔn)差SD*0.2 (補(bǔ)充圖1)。在這項(xiàng)分析中,配對(duì)t檢驗(yàn)來(lái)比較患有和不患有糖尿病患者之間的局部GMV/ICV,使用SAS 9.4,P值<0.05被認(rèn)為是顯著的。
對(duì)于基于體素和基于頂點(diǎn)的組間分析,在去除其他混雜因素影響后,使用ANCOVA分析在患有和不患有糖尿病的患者之間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。VBM分析中,ICV也被作為協(xié)變量進(jìn)行控制。對(duì)于基于體素的相關(guān)性分析,使用多元回歸分析GMV與空腹血糖和2hPG水平的相關(guān)性,并對(duì)其他混雜因素和ICV作為協(xié)變量去除。VBM分析使用VBM8工具箱(TEMPLATE_6_IXI550_MNI152.nii)中包含的灰質(zhì)模板作為mask規(guī)定分析范圍,灰質(zhì)值>0.05,絕對(duì)值閾值為0.01。VBM和基于表面的形態(tài)統(tǒng)計(jì)圖在體素或頂點(diǎn)水平上都以未校正的P<0.001作為閾值,cluster水平使用FWE進(jìn)行校正,P<0.05
結(jié)果
表1總結(jié)了研究對(duì)象按患糖尿病情況劃分的臨床特征。在1189名研究對(duì)象中,272人(23%)患有糖尿病。其中,271例為2型糖尿病,1例為1型糖尿病。在MRI掃描中,BMI平均值以及男性和高血壓、調(diào)脂藥物、飲酒和腦血管病變患者的比例顯著高于非糖尿病患者,而平均總膽固醇水平顯著低于非糖尿病患者。
表2顯示了按糖尿病狀況分類的全腦和局部GMV/ICV。在調(diào)整了年齡和性別的模型1中,糖尿病患者的全腦、額葉、顳葉、深部、小腦的GMV/ICV顯著低于非糖尿病患者。在調(diào)整了模型2中的混雜因素后,這些結(jié)果仍是可靠的。此外,在模型2中,糖尿病患者腦島的GMV/ICV顯著低于非糖尿病患者。在以下敏感性分析中觀察到類似的相關(guān)性:1)排除107名癡呆癥患者(補(bǔ)充表1);2)基于propensity score匹配的分析(269名糖尿病患者和269名非糖尿病患者)(補(bǔ)充表2)。
補(bǔ)充表1. 糖尿病狀態(tài)下全腦GMV/ICV的平均值(95%CIs):排除107名癡呆癥患者的敏感性分析,去除協(xié)變量
縮寫:GMV,灰質(zhì)體積;ICV,顱內(nèi)體積。
模型1:根據(jù)年齡和性別進(jìn)行調(diào)整。模型2:調(diào)整了模型1中的協(xié)變量加上低教育程度、高血壓、血清總膽固醇、體重指數(shù)、吸煙習(xí)慣、飲酒、定期鍛煉和磁共振成像腦血管病變。
補(bǔ)充表2. 糖尿病狀態(tài)下全腦GMV/ICV的平均值(95%CI):基于1:1的propensity score匹配敏感性分析
補(bǔ)充表3顯示了糖尿病病程和局部灰質(zhì)萎縮之間的關(guān)系。在272名患有糖尿病的患者中,6名患者被排除在分析之外(病程未知),82名新診斷為糖尿病,其余184名患者已知糖尿病。調(diào)整潛在的混雜因素后,糖尿病病程越長(zhǎng),全腦、額葉、顳葉、腦島、深部和小腦的GMV/ICV越低(P <0.05)。
縮寫:GMV,灰質(zhì)體積;ICV,顱內(nèi)體積。調(diào)整了年齡、性別、低教育程度、高血壓、血清總膽固醇、體重指數(shù)、吸煙習(xí)慣、飲酒、定期鍛煉和磁共振成像腦血管病變。6名已知糖尿病病程缺失的患者被排除在分析之外。*與無(wú)糖尿病組比較,P<0.05。
補(bǔ)充表4顯示了816名在1988年參與健康檢查的患者中老年糖尿病與局部灰質(zhì)萎縮的關(guān)系(補(bǔ)充圖1)。中年糖尿病患者的全腦、額葉、顳葉、腦島、深部和小腦GMV/ICV均顯著低于非糖尿病患者。此外,與老年糖尿病患者相比,中年糖尿病患者腦島和深部的GMV/ICV顯著降低。
補(bǔ)充表4. 根據(jù)糖尿病診斷時(shí)間對(duì)全腦GMV/ICV和局部GMV/ICV比率的多變量調(diào)整平均值(95%CIs)
表3顯示了887名接受OGTT的患者在空腹血糖和2hPG水平與局部灰質(zhì)萎縮的關(guān)系(補(bǔ)充圖1)。隨著2hPG水平的升高,全腦、顳葉、腦島及深部GMV/ICV經(jīng)過(guò)混雜因素調(diào)整后,平均值顯著降低。2hPG > 11.1 mmol/L的患者在全腦、顳葉、腦島和深部的GMV/ICV顯著低于2hPG水平<7.8 mmol/L的患者。相反,空腹血糖水平與局部灰質(zhì)萎縮無(wú)明顯相關(guān)性。
表3. 空腹血糖和2hPG水平在調(diào)整混合因素后的全腦和局部GMV/ICV平均值(95%CIs)
如圖1所示,VBM分析結(jié)果顯示在調(diào)整其他混雜因素后,糖尿病患者在以下腦區(qū)的灰質(zhì)損失比非糖尿病患者更顯著:雙側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、右側(cè)額中回、雙側(cè)丘腦、右側(cè)尾狀核和右側(cè)小腦。蒙特利爾神經(jīng)研究所(Montreal Neurological Institute, MNI)坐標(biāo)顯示在補(bǔ)充表5中。與非糖尿病患者相比,糖尿病患者的大腦區(qū)域沒(méi)有顯示出灰質(zhì)區(qū)域的增加。與空腹血糖和2hPG水平呈負(fù)相關(guān)的區(qū)域如圖1所示,MNI坐標(biāo)顯示在補(bǔ)充表6中。與較高的空腹血糖水平相關(guān)的灰質(zhì)區(qū)域沒(méi)有顯著減少。相反,2hPG水平的升高與雙側(cè)上、中、下回、雙側(cè)顳葉、雙側(cè)腦島、左側(cè)頂葉島蓋、額下回右蓋部分和右側(cè)丘腦的萎縮有關(guān)。與較高的空腹血糖和2hPG水平相關(guān)的灰質(zhì)區(qū)域沒(méi)有明顯增加。
如補(bǔ)充圖2所示,皮質(zhì)厚度的表面形態(tài)計(jì)量學(xué)分析顯示,與非糖尿病患者相比,糖尿病患者額葉、顳葉、頂葉和腦島皮質(zhì)部分明顯變薄,MNI坐標(biāo)見(jiàn)補(bǔ)充表7。
圖1. 與糖尿病(A)、空腹血糖(B)和2hPG水平(C)呈負(fù)相關(guān)的灰質(zhì)區(qū)域。
糖尿病灰質(zhì)萎縮主要在雙側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、右側(cè)額中回、雙側(cè)丘腦、右側(cè)尾狀回和右側(cè)小腦(A)。與較高的空腹血糖水平(B)相關(guān)的灰質(zhì)面積沒(méi)有明顯減少。與2hPG升高相關(guān)的腦區(qū)包括雙側(cè)上、中、下回、雙側(cè)顳葉、雙側(cè)腦島、左側(cè)頂蓋、右側(cè)額下回頂蓋和右側(cè)丘腦(C)。調(diào)整了年齡、性別、低教育程度、高血壓、血清總膽固醇、體重指數(shù)、吸煙習(xí)慣、飲酒、定期鍛煉、MRI腦血管病變、ICV和/或降糖調(diào)節(jié)。
縮寫:MNI,蒙特利爾神經(jīng)研究所;L,左;R,右;B,雙側(cè)。
補(bǔ)充圖2. 糖尿病患者與非糖尿病患者相比,局部皮質(zhì)厚度降低
補(bǔ)充表7. 與非糖尿病患者相比,糖尿病患者的局部皮質(zhì)厚度降低
縮寫:MNI,蒙特利爾神經(jīng)研究所;L,左;R,右;B,雙側(cè)。
總結(jié)
目前的研究表明,在調(diào)整潛在混雜因素后,日本一般老年人群中糖尿病患者,特別是那些病程較長(zhǎng)或那些中年起病的患者中,額葉、顳葉、腦島、深部和小腦的GMV顯著低于非糖尿病患者。有趣的是,2hPG水平升高與廣泛大腦區(qū)域的灰質(zhì)萎縮有關(guān),但空腹血糖水平與灰質(zhì)萎縮沒(méi)有顯著關(guān)聯(lián)。目前的研究結(jié)果表明,較長(zhǎng)的糖尿病病程和2hPG,而不是空腹高血糖,可能在與認(rèn)知功能相關(guān)的大腦區(qū)域萎縮中發(fā)揮重要作用。
在先前的流行病學(xué)研究中,社區(qū)神經(jīng)認(rèn)知研究中的動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)(ARIC)研究表明,糖化血紅蛋白(HbA1c)≥7.0%的患者的額葉、顳葉、枕葉和頂葉體積小于HbA1c<5.7%的患者。ARIC研究還報(bào)告說(shuō),患有≥10年病程的糖尿病患者的顳葉和頂葉體積低于<10年的糖尿病患者。Rotterdam研究表明,糖尿病與小腦萎縮顯著相關(guān)。對(duì)5項(xiàng)病例-對(duì)照研究進(jìn)行全腦VBM的Meta分析顯示,與非糖尿病組相比,糖尿病患者左側(cè)顳上回、右側(cè)顳中回、右側(cè)羅蘭迪克島蓋和左側(cè)梭狀回的GMV降低。先前結(jié)構(gòu)MRI研究一致表明,糖尿病患者的顳葉萎縮,這與我們目前的發(fā)現(xiàn)是一致的。相比之下,其他大腦區(qū)域的結(jié)果卻不一致。這種相互矛盾的結(jié)果可能與腦體積測(cè)量方法、糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)、年齡分布、種族、糖尿病病程以及協(xié)變量差異有關(guān)。
糖尿病是癡呆癥,特別是阿爾茨海默病(AD)的公認(rèn)危險(xiǎn)因素,腦萎縮是AD的一個(gè)形態(tài)特征。目前的研究表明,與非糖尿病患者相比,患有糖尿病的患者在與認(rèn)知障礙相關(guān)的幾個(gè)大腦區(qū)域(即顳葉、腦島、額中回、尾狀核和丘腦)的GMV較低。顳上回參與聽(tīng)覺(jué)處理和理解,包括語(yǔ)言,并與社會(huì)認(rèn)知有關(guān)。顳中回和顳下回在語(yǔ)義記憶處理、視覺(jué)知覺(jué)和多模式感覺(jué)整合方面起輔助作用。顳葉還與語(yǔ)義記憶和語(yǔ)言流暢性相關(guān),并參與社會(huì)和情緒處理。腦島是一個(gè)以廣泛的連接和不同的功能角色為特征的中樞區(qū)域,眾所周知,腦島萎縮與各種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。額中回是執(zhí)行功能和選擇性注意的重要區(qū)域。尾狀核是控制學(xué)習(xí)和記憶系統(tǒng)的重要組成部分。丘腦是支持認(rèn)知功能的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),包括記憶以及注意力和信息處理的執(zhí)行功能。先前研究表明,糖尿病與執(zhí)行功能、處理速度、語(yǔ)言流暢性和記憶力的快速下降有關(guān)。在目前的研究中,與糖尿病相關(guān)的大腦區(qū)域萎縮可能與此類大腦功能喪失的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。在敏感性分析中,排除癡呆癥患者后,這些區(qū)域的GMV有強(qiáng)烈的下降趨勢(shì),表明這些區(qū)域的灰質(zhì)萎縮很可能發(fā)生在糖尿病患者癡呆發(fā)病之前。
在目前的研究中,2hPG水平升高與廣泛腦區(qū)的灰質(zhì)萎縮有關(guān),如顳上回、顳中回、顳極和腦島。負(fù)荷后血糖水平被認(rèn)為是反映餐后高血糖的指標(biāo)。我們的研究小組先前報(bào)告,2hPG水平升高與MRI數(shù)據(jù)顯示的全腦和海馬區(qū)萎縮顯著相關(guān),使用尸檢數(shù)據(jù)顯示神經(jīng)炎斑塊的可能性較高,使用縱向數(shù)據(jù)顯示AD發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)較大,但未觀察到空腹血糖水平與這些結(jié)果之間的顯著關(guān)聯(lián)。因此一系列研究結(jié)果表明,對(duì)餐后高血糖的管理可能會(huì)降低大腦形態(tài)異常的風(fēng)險(xiǎn),以及隨后在晚年患癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)。
在目前的研究中,較長(zhǎng)的糖尿病病程和較短的糖尿病發(fā)病與不同腦區(qū)的萎縮顯著相關(guān),如額葉、顳葉和腦島。我們之前報(bào)告了該人群的全腦萎縮和海馬體萎縮的類似結(jié)果。因此,這些區(qū)域的腦萎縮很可能是長(zhǎng)期暴露于葡萄糖毒性、胰島素代謝異常和微血管疾病的結(jié)果。
目前的研究有幾個(gè)局限性。首先,由于目前的分析采用橫斷面設(shè)計(jì),因此很難估計(jì)糖尿病和灰質(zhì)萎縮之間的因果聯(lián)系。然而,我們認(rèn)為糖尿病會(huì)導(dǎo)致灰質(zhì)萎縮,因?yàn)樘悄虿』蛑心晏悄虿〔〕淘介L(zhǎng),灰質(zhì)萎縮越嚴(yán)重。第二,糖尿病的診斷和空腹血糖和2hPG水平的測(cè)量是基于每次健康檢查中的一次血糖水平測(cè)量或一次75g口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(1988年和2012年)。這一局限性可能導(dǎo)致對(duì)糖尿病診斷和空腹血糖和2hPG水平的錯(cuò)誤分類。這種錯(cuò)誤的分類可能削弱了這種聯(lián)系。因此,真實(shí)的關(guān)聯(lián)可能比在本分析中觀察到的更強(qiáng)。第三,雖然這項(xiàng)研究的參與率不同,大約有三分之一的居民沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。沒(méi)有參與這項(xiàng)研究的人比參與研究的人更有可能是女性和年齡更大的人,患癡呆癥的比例更高,這可能是導(dǎo)致選擇偏見(jiàn)的原因。此外,這項(xiàng)研究的參與者是來(lái)自日本單一社區(qū)的老年人。因此,本發(fā)現(xiàn)的普遍性可能是有限的。
總而言之,目前的研究表明,較長(zhǎng)的糖尿病病程和中年糖尿病發(fā)作是不同大腦區(qū)域灰質(zhì)萎縮的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,這些區(qū)域可能在認(rèn)知功能中發(fā)揮重要作用。此外,2hPG水平升高與大腦不同區(qū)域灰質(zhì)萎縮之間的顯著關(guān)聯(lián)可能表明,仔細(xì)控制餐后血糖水平對(duì)于預(yù)防糖尿病患者灰質(zhì)萎縮和隨后發(fā)展為癡呆癥非常重要。需要進(jìn)一步的臨床和基礎(chǔ)研究來(lái)驗(yàn)證當(dāng)前結(jié)果。
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