抑郁癥發(fā)病機(jī)制的磁共振研究進(jìn)展

抑郁癥發(fā)病機(jī)制的磁共振研究進(jìn)展

抑郁是精神障礙，主要表現(xiàn)為抑郁、興趣不足、興趣喪失，伴有認(rèn)知障礙、自殺觀念和異常行為。這是由神經(jīng)生物、心理和社會(huì)等多種因素引起的。近年來(lái),磁共振技術(shù)(magneticresonanceimaging,MRI)的飛速發(fā)展,特別是磁共振彌散張量成像(diffusiontensorimaging,DTI)、基于體素的形態(tài)測(cè)量學(xué)(voxel-basedmorphometry,VBM)、血氧水平依賴(lài)功能磁共振成像(bloodoxygenleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging,BOLD-fMRI)和磁共振波譜(Magneticresonancespectroscopy,MRS)在臨床的廣泛運(yùn)用,為抑郁癥的病因、發(fā)病機(jī)理、療效觀察提供了有力的研究手段,并取得了一定的進(jìn)展。1抑郁癥理論體系現(xiàn)階段主要認(rèn)為遺傳、生物化學(xué)、環(huán)境及個(gè)性等因素是導(dǎo)致抑郁癥的主要病因。目前,抑郁癥發(fā)病機(jī)制尚不明確,主要有神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)環(huán)路兩大學(xué)說(shuō)。神經(jīng)遞質(zhì)學(xué)說(shuō)認(rèn)為抑郁癥為大腦神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)突觸間的濃度相對(duì)或絕對(duì)不足,導(dǎo)致整體精神活動(dòng)和心理功能的全面性低下?tīng)顟B(tài)。王永軍等一項(xiàng)研究指出甘丙肽在抑郁癥病理機(jī)制中起到重要作用。同時(shí)蔣湘玲等研究指出重度抑郁癥患者海馬容積縮小,NAA丟失嚴(yán)重,提示神經(jīng)遞質(zhì)N-乙酰天門(mén)冬氨酸-谷氨酸在抑郁癥發(fā)展中起重要作用。馮國(guó)平提出神經(jīng)回路學(xué)說(shuō)指出“皮質(zhì)-紋狀體-丘腦-皮質(zhì)回路”出現(xiàn)信息傳導(dǎo)不暢是抑郁癥的病理原因。另有學(xué)者指出,皮層-基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路的改變也是抑郁癥發(fā)病機(jī)制之一。而且可以通過(guò)該環(huán)路某些部位功能變化機(jī)制來(lái)評(píng)價(jià)抑郁癥的臨床特征及治療反應(yīng)。同時(shí)指出皮層-基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路與皮層某些區(qū)域(前扣帶回、額下回、感覺(jué)區(qū))的變化可能與抑郁癥情感調(diào)節(jié)異常、識(shí)別受損、精神運(yùn)動(dòng)性癥狀有關(guān)。海馬、杏仁核、扣帶回、顳葉是目前抑郁癥腦結(jié)構(gòu)研究中涉及較多的腦區(qū)。抑郁癥在腦結(jié)構(gòu)、代謝和功能方面的改變使功能磁共振對(duì)它的研究具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。2振動(dòng)功能評(píng)估對(duì)抑郁的影響2.1dsi的應(yīng)用磁共振彌散張量成像(diffusiontensorimaging,DTI)是在彌散加權(quán)成像(DiffusionWeightedImaging,DWI)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展而來(lái)的MR成像技術(shù),主要用于觀察腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性,追蹤纖維走行,并評(píng)估其結(jié)構(gòu)完整性與方向性。DTI是目前在活體直視腦白質(zhì)主要纖維束三維結(jié)構(gòu)的唯一方法,一般使用平均彌散系數(shù)(meandiffusion,MD)值及各向異性分?jǐn)?shù)(fractionanisotropy,FA)值來(lái)反映水分子的彌散各向異性。Abe等研究顯示:抑郁癥患者海馬、雙側(cè)額中回及扣帶前回、左側(cè)頂枕葉及右側(cè)顳前回灰質(zhì)異常,雙側(cè)海馬、腦橋、小腦、雙側(cè)額葉及左側(cè)顳葉MD值增加。另有研究發(fā)現(xiàn)老年性抑郁癥患者額、顳葉、內(nèi)囊前肢、右側(cè)海馬旁回、左側(cè)后扣帶回的FA值降低,而且額下回、內(nèi)囊前肢的FA值與抑郁癥的嚴(yán)重程度負(fù)相關(guān)。Sexton等研究發(fā)現(xiàn)老年抑郁癥主要與廣泛存在神經(jīng)束的FA值減少有密切關(guān)系,尤其是丘腦放射區(qū)前方及上方的長(zhǎng)纖維束,而青年抑郁癥則主要與雙側(cè)海馬體素的減小有重要聯(lián)系。DTI有其缺陷,它無(wú)法分析腦白質(zhì)交叉點(diǎn)和錯(cuò)綜復(fù)雜的腦灰質(zhì)結(jié)構(gòu)中穿梭的纖維束,從而彌散譜成像(diffusionspectrumimage,DSI)被開(kāi)發(fā)用于追蹤復(fù)雜分布的纖維方向。DSI是一項(xiàng)超越DTI的結(jié)構(gòu)磁共振成像技術(shù),它能明確復(fù)雜纖維走行組成的三維微結(jié)構(gòu)。Wedeen等證明DSI追蹤技術(shù)具有顯示神經(jīng)組織中過(guò)境纖維的能力。Chiu等通過(guò)DSI技術(shù)證實(shí)抑郁癥患者前扣帶回及前丘腦輻射區(qū)白質(zhì)異常。2.2青少年文血肉比和年齡對(duì)腦灰質(zhì)密度的影響基于體素的形態(tài)測(cè)量學(xué)(voxel-basedmorphome-try,VBM)是一種基于體素對(duì)腦結(jié)構(gòu)磁共振成像全面、自動(dòng)、客觀的分析技術(shù),可以在活體腦進(jìn)行精確的形態(tài)學(xué)研究。VBM通過(guò)定量計(jì)算分析MRI中每個(gè)體素的腦灰白質(zhì)密度或體積的變化來(lái)反映相應(yīng)解剖結(jié)構(gòu)的差異,是評(píng)價(jià)腦部灰白質(zhì)病變的一種新的方法。一項(xiàng)利用VBM技術(shù)對(duì)抑郁癥患者的研究發(fā)現(xiàn)海馬體積的縮小與抑郁癥患者的嚴(yán)重程度、個(gè)體性等病理生理因素密切相關(guān)。針對(duì)老年重性抑郁患者的研究認(rèn)為抑郁癥本身對(duì)大腦皮層厚度和灰質(zhì)密度無(wú)明顯影響,患病時(shí)間、嚴(yán)重程度、發(fā)作次數(shù)與老年患者神經(jīng)生物學(xué)的異常無(wú)顯著相關(guān)性,且發(fā)現(xiàn)年齡對(duì)皮層厚度有非常顯著的影響,而老年抑郁癥患者的自殺與額葉、顳葉等區(qū)域灰白質(zhì)量的下降有關(guān)。Peng等學(xué)者指出抑郁癥患者右內(nèi)側(cè)及左側(cè)眶額葉、右背外側(cè)前額葉、雙側(cè)顳極及前島葉、右海馬旁回及顳上回、左側(cè)小腦灰質(zhì)密度較正常人群減低。2.3青少年抑郁癥患者的功能特點(diǎn)血氧水平依賴(lài)功能磁共振成像(bloodoxygenleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging,BOLD-fMRI)是研究人體腦功能的磁共振成像方法,通過(guò)研究腦血氧水平變化分析腦功能的產(chǎn)生方式、位置及作用效果。反映人腦在執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)或受到某種刺激時(shí)大腦皮層功能區(qū)的激活情況。因此廣泛用于對(duì)腦的生理、病理及人的心理活動(dòng)研究領(lǐng)域。其優(yōu)點(diǎn)是:不涉及放射性元素;較好的空間及時(shí)間分辨率;可發(fā)現(xiàn)健康人群和患病人群的神經(jīng)功能聯(lián)系。有研究顯示抑郁癥與腦記憶相關(guān)功能的修改有關(guān),尤其是海馬回、前額葉區(qū)域在聯(lián)合性學(xué)習(xí)時(shí)所顯示的功能改變。這些結(jié)構(gòu)以及他們之間的聯(lián)系在幫助了解抑郁癥的病理機(jī)制中起著重要作用。另外Jin指出抑郁癥患者存在扣帶回前部、額葉背側(cè)段和下段、島葉、杏仁核及顳葉的調(diào)節(jié)異常,并且杏仁核的功能改變與抑郁癥的持續(xù)性有直接關(guān)聯(lián)。這些有關(guān)功能方面的發(fā)現(xiàn)與評(píng)估有利于現(xiàn)階段對(duì)青年性抑郁癥病理機(jī)制的了解。Abler等對(duì)12名抑郁癥患者進(jìn)行情感刺激后發(fā)現(xiàn)在經(jīng)歷預(yù)期的消極情感刺激時(shí)腹側(cè)杏仁核的活動(dòng)度與抑郁癥嚴(yán)重程度之間呈正相關(guān)。而在調(diào)節(jié)情緒的方式中,重新評(píng)估與腹側(cè)杏仁核的活動(dòng)度呈輕度負(fù)相關(guān)。背側(cè)前扣帶皮層與預(yù)期的消極情感刺激之間相關(guān),胼胝體膝部下方前扣帶皮層區(qū)(anteriorcingulatecortex,ACC)的激活與預(yù)期的積極情感刺激相關(guān)。Wang等證明了前額葉皮層、前扣帶回、島葉在抑郁癥的療效評(píng)估及預(yù)測(cè)方面有重要意義。近年來(lái)多項(xiàng)研究采用局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)技術(shù)來(lái)分析抑郁癥患者的靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù),該方法通過(guò)計(jì)算某個(gè)給定的體素與其周?chē)噜彽娜舾审w素之間的kendall’s系數(shù),得出該體素的局部一致性系數(shù),即ReHo值。有研究顯示抑郁患者小腦后葉、右側(cè)梭狀回、左側(cè)海馬回、右側(cè)中央后回、右側(cè)島葉的ReHo值減小。而右側(cè)顳下回的ReHo值則比健康組高。Guo等研究表明小腦區(qū)ReHo值的大小對(duì)區(qū)分難治性與治療敏感性抑郁癥具有特異性及敏感性。2.4抑郁癥患者mi的含量與抑郁癥患者發(fā)生關(guān)系磁共振波譜(Magneticresonancespectroscopy,MRS)已成為目前唯一可以無(wú)創(chuàng)的測(cè)得活體組織代謝物的化學(xué)成分和含量的檢查方法。它利用MRI化學(xué)位移的微小變化采集信息,并通過(guò)放大增益,經(jīng)傅立葉變換將其轉(zhuǎn)換為MR波譜,測(cè)定人體能量代謝和體內(nèi)化學(xué)物,并用數(shù)值和圖譜的形式表示。抑郁癥與生物化學(xué)及神經(jīng)遞質(zhì)的改變有密切聯(lián)系,因此MRS被廣泛用于抑郁癥的研究與評(píng)估。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)關(guān)于抑郁癥患者丘腦磁共振波譜研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者右丘腦的N-乙酰天門(mén)冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)含量明顯低于對(duì)照組,提示腦部Cho含量的改變與抑郁癥患者情感癥狀相關(guān),抑郁癥患者右側(cè)丘腦神經(jīng)元受損較明顯并且右丘腦肌醇(MI)含量與HAMD評(píng)分呈正相關(guān),說(shuō)明MI在抑郁癥發(fā)病中有重要作用,尤其是右丘腦MI水平與抑郁癥發(fā)病關(guān)系密切,且對(duì)抑郁癥診斷及嚴(yán)重程度的判斷具有一定指導(dǎo)意義。宋哲等指出首發(fā)未用藥重性抑郁癥患者的枕葉r-氨基丁酸(GABA)含量降低,可能導(dǎo)致其視覺(jué)功能下降。多項(xiàng)利用MRS技術(shù)對(duì)抑郁癥海馬代謝的研究顯示抑郁癥患者海馬區(qū)NAA/CHO減低、CHO/CRE升高,右側(cè)海馬NAA的含量則與學(xué)習(xí)、記憶功能改變有關(guān),說(shuō)明抑郁癥患者海馬形態(tài)有退行性變化,也從某方面證明NAA可能是評(píng)價(jià)海馬認(rèn)知功能更敏感的指標(biāo)。也有學(xué)者指出早期抑郁癥患者海馬的代謝物沒(méi)有明顯改變,抗抑郁治療后海馬區(qū)的NAA水平受影響。但是該研究并不支持皮質(zhì)醇介導(dǎo)的海馬神經(jīng)毒性為抑郁癥的主要病因這一學(xué)說(shuō)。抑郁癥患者ACC區(qū)代謝物改變亦較明顯,NAA、Cr、Glu、Glx值明顯減低。抑郁癥患者左額葉背側(cè)段白質(zhì)區(qū)域NAA/Cr和Cho/Cr比值減低,而右側(cè)額葉背側(cè)段白質(zhì)區(qū)域僅NAA/Cr比值減低。雙側(cè)扣帶回前部灰質(zhì)區(qū)域的代謝物比值與正常人群沒(méi)有明顯差異。研究提示額葉白質(zhì)區(qū)代謝物的異常發(fā)生在抑郁癥早期,并與其神經(jīng)病理學(xué)有關(guān)。中風(fēng)后抑郁癥患者額葉的谷氨酸水平有明顯變化。Henigsberg等研究發(fā)現(xiàn)抗抑郁治療前后,NAA/Cr比值變化不明顯而CHO/Cr有增加趨勢(shì)。也就說(shuō)明細(xì)胞膜的變化是抗抑郁治療早期的一種反應(yīng)機(jī)制。Menke等利用MRS技術(shù)將遺傳基因?qū)W與生物代謝標(biāo)記物結(jié)合起來(lái)從而為臨床研究遺傳性抑郁癥提供一定的指導(dǎo)。3方法的科學(xué)性和有效性以往的研究表明額葉、扣帶、海馬、杏仁核等多個(gè)部位的腦組織結(jié)構(gòu)和功能的變化與抑郁癥的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸有關(guān)。但是既往的研究采用的病例數(shù)較少,病重不一致,采用的分析方法不一致和腦功能所采用的