Radiology:脑组织铁含量在认知正常的老年人中有何特殊表现?

2021-07-26 shaosai MedSci原创

铁作为一种重要的过渡金属,在大脑的生物功能中发挥着重要的作用。

铁作为一种重要的过渡金属,在大脑的生物功能中发挥着重要的作用。但动物模型显示,脑组织铁含量升高可引起氧化应激,进而促进β-淀粉样蛋白毒性和Tau蛋白功能障碍,促使神经元细胞死亡并导致神经退行性变和认知功能障碍。

定量磁敏感(QSM) MRI技术的进展使高空间分辨率和高敏感性的无创测量组织铁含量成为可能。一些应用QSM MRI的研究表明,轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病(AD)痴呆患者与认知正常个体相比,局部的脑组织铁和β-淀粉样蛋白含量升高。但是这些研究并没有显示铁和认知能力之间的直接联系,还需要对认知正常的老年人进行进一步的研究。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究通过应用QSM MRI技术和PET探讨脑组织铁含量和β-淀粉样蛋白对正常老年人认知功能的影响,为临床进一步认识和阐明认知障碍的病理基础提供影像学的支持。

在本项前瞻性研究的二次分析中,对认知正常的老年人行QSM MRI扫描来测量脑组织铁含量。大多数患者在行MRI检查的30天内接受了PET扫描以检测脑组织β-淀粉样蛋白含量。对12个皮质和皮质下灰质区进行多元线性回归分析,以评估脑组织铁含量对认知功能的影响。基于体素的分析研究了脑组织铁和β-淀粉样蛋白负荷之间的关系以及它们与认知能力的关系。

本研究的评估对象为150名认知正常的老年人(平均年龄69岁±8岁[标准差];93名女性)。在这150例中,97例接受了PET检查,其中22例(平均年龄71±6岁)β-淀粉样蛋白阳性。在所有受试者中,海马区脑组织铁含量与整体认知复合得分呈负相关(标准化β = -0.24;95% CI: -0.40, -0.07; P = .005)。PET亚组海马区脑组织铁含量与情景记忆(β = -0.24;95% CI: -0.40, -0.08; P = .004)和视觉空间得分呈负相关(β = -0.34;95% CI: -0.56, -0.12; P = 0.003),且均与β-淀粉样蛋白负荷无关。在PET亚组中,脑组织铁含量与β-淀粉样蛋白呈负相关或正相关,显示脑组织铁含量与β-淀粉样蛋白和整体认知功能得分呈负相关(例如,在额叶皮层:β = -0.13;95% CI: -0.23,-0.02; P = .02)。没有发现β-淀粉样蛋白和整体认知之间存在关联。

图 情景记忆评分(A,B)、执行功能评分(C,D)、视觉空间评分(E,F)、语言评分(G,H)和组织敏感性值在认知功能正常的所有参与者(n = 150)、PET组(n = 97)和β-淀粉样蛋白阴性参与者(n = 75)海马区的磁化率值之间的多元线性回归模型的散点图。

表 PET组中铁负荷和b-淀粉样蛋白负荷之间关系的基于体素的分析结果。

本研究结果表明,脑组织铁含量升高与认知正常的老年人的认知功能下降有关,与β-淀粉样蛋白无关独。由于目前尚无有效的治疗方法或预防措施,了解脑组织铁含量在AD中的作用也许能为临床进一步预防和治疗AD提供新的靶点。

原文出处:

Lin Chen,Anja Soldan,Kenichi Oishi,et al.Quantitative Susceptibility Mapping of Brain Iron and β-Amyloid in MRI and PET Relating to Cognitive Performance in Cognitively Normal Older Adults.DOI:10.1148/radiol.2020201603

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  1. 2021-07-26 Avigo

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