保莎莎，朱 鈺，楊 露，柯騰飛，廖承德，楊 軍

(云南省腫瘤醫(yī)院 昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院放射科，云南 昆明 650000)

人類腦隨年齡增長而退化(即腦老化)，其退化速度和軌跡在不同個(gè)體和不同腦區(qū)之間存在較大差異[1-2]?；贛RI計(jì)算腦的年齡，即腦齡，是評(píng)判腦老化的生物標(biāo)記物，可在一定程度上反映腦的完整性和健康程度[3-4]。評(píng)估腦齡有助于早期診斷阿爾茨海默病(Alzheimer's disease， AD)、帕金森病、亨廷頓病等神經(jīng)退行性疾病。人類腦老化過程與認(rèn)知能力下降(認(rèn)知老化)趨勢(shì)一致[5]，故隨年齡增長，神經(jīng)退行性疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加[6]，但腦老化的病理機(jī)制尚未完全明確。研究[7]表明，腦疾病或亞健康狀況可對(duì)腦齡產(chǎn)生負(fù)面影響；加強(qiáng)對(duì)腦老化的認(rèn)識(shí)，并篩選相關(guān)生物標(biāo)志物，對(duì)于早期診斷神經(jīng)退行性疾病、評(píng)估年齡相關(guān)認(rèn)知能力下降至關(guān)重要。本文對(duì)多模態(tài)MRI技術(shù)應(yīng)用于評(píng)估腦老化及腦老化與腦疾病關(guān)系的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 腦老化概述

個(gè)體潛在生物學(xué)年齡可能與實(shí)際年齡不符，此種差異可用于預(yù)測(cè)未來可能出現(xiàn)的年齡相關(guān)健康問題風(fēng)險(xiǎn)[7]。偏離正常腦老化軌跡的個(gè)體，即腦齡偏大者，即使目前身體健康，其罹患與認(rèn)知功能或年齡相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[8]。認(rèn)知能力和智力水平退化于24歲時(shí)即已出現(xiàn)[9]。腦老化可改變腦細(xì)胞、腦血管等結(jié)構(gòu)和功能[10]，從而導(dǎo)致認(rèn)知能力、注意力和記憶力下降及對(duì)認(rèn)知信息的處理延遲。既往研究[10]發(fā)現(xiàn)，腦萎縮的實(shí)際速度隨年齡增長而加快，除腦體積縮小外，神經(jīng)元體積和神經(jīng)元代謝活動(dòng)亦逐漸減少。

2 多模態(tài)MRI預(yù)測(cè)腦齡

目前MRI是預(yù)測(cè)腦齡的最有效方法之一，可根據(jù)結(jié)構(gòu)成像或神經(jīng)功能成像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)[11]。腦正常老化過程與腦組織改變有關(guān)。腦內(nèi)各部分腦組織改變并非隨機(jī)分布，腦區(qū)間存在差異；MRI等神經(jīng)成像技術(shù)可用于研究與年齡相關(guān)的腦組織改變[12]。

按：“追羨”，謂追念仰羨?！白妨w”一詞，亦偶見于傳世文獻(xiàn)，如《四部叢刊》集部元云間邵復(fù)孺《蟻術(shù)詩選》卷之四《題許守中太和丹室》：“我生追羨少陵翁，千載神交得其旨?！薄稘h語大詞典》收有“追慕”一詞，“追羨”與“追慕”系同構(gòu)同義詞?！白妨w”一詞，《漢語大詞典》闕收。

2.1 功能MRI 功能MRI(functional MRI， fMRI)的應(yīng)用提高了對(duì)腦組織結(jié)構(gòu)及功能的認(rèn)識(shí)水平[13]。功能連通性為fMRI主要參數(shù)。腦功能連接隨時(shí)間而變化，即動(dòng)態(tài)功能連通性，反映腦組織動(dòng)態(tài)變化和離散狀態(tài)下的非靜態(tài)轉(zhuǎn)換[14]。既往有學(xué)者[15]采用功能連通性方法探索老化對(duì)靜息狀態(tài)下大腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響，發(fā)現(xiàn)相比年齡<60歲受檢者，年齡≥60歲受檢者靜息狀態(tài)大腦功能網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)間連接性更高，而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接性較低。CHAN等[16]發(fā)現(xiàn)，隨年齡增加，大腦網(wǎng)絡(luò)分離減少，原因可能在于隨年齡增長，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接減少、網(wǎng)絡(luò)間連接增加。LANCASTER等[17]的研究結(jié)果亦顯示，隨年齡增長，大腦靜息狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)內(nèi)功能連通性逐步下降，而網(wǎng)絡(luò)間功能連通性則明顯增加。

腦老化與腦疾病、尤其神經(jīng)退行性疾病之間可能存在共同潛在機(jī)制。將腦老化相關(guān)生物標(biāo)記物與腦疾病特異性生物標(biāo)記物相結(jié)合，可能進(jìn)一步提高診斷腦疾病和評(píng)估預(yù)后的準(zhǔn)確性，擴(kuò)大神經(jīng)成像的臨床應(yīng)用范圍[6]。

二是推進(jìn)水利重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。抓好引嫩入白、哈達(dá)山、大安灌區(qū)等工程的收尾和驗(yàn)收工作。全面啟動(dòng)西部河湖連通一期工程和松原灌區(qū)建設(shè)，加快推進(jìn)中部城市引松供水工程實(shí)施。

3.1 AD MRI廣泛用于AD等神經(jīng)退行性疾病的臨床和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。MRI結(jié)構(gòu)像評(píng)估的腦萎縮是AD相關(guān)神經(jīng)變性的有效標(biāo)志物，已被尸檢組織學(xué)研究[23]所證實(shí)。目前，MRI衍生的神經(jīng)變性標(biāo)記物可用于支持AD的臨床診斷，并可在臨床試驗(yàn)中跟蹤疾病進(jìn)展[24]。高分辨率MRI可準(zhǔn)確量化活體內(nèi)特定灰質(zhì)區(qū)域的神經(jīng)退行性變，且以MR彌散序列可評(píng)估腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)損傷[25]。研究[26]發(fā)現(xiàn)，AD患者可出現(xiàn)顳葉體積減小，且體積減小側(cè)顳葉與其對(duì)側(cè)枕葉功能連接性增加。

3 腦老化與腦疾病的關(guān)系

2.2 彌散張量成像 彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)除可檢測(cè)水分子擴(kuò)散程度外，還能用于量化常規(guī)MRI不能顯示的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)微變化[18]。腦白質(zhì)纖維束具有較強(qiáng)的各向異性，DTI可通過檢測(cè)各向異性反映白質(zhì)纖維束走行及其完整性，進(jìn)一步繪制腦白質(zhì)纖維連接網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)已廣泛用于腦認(rèn)知科學(xué)、腦結(jié)構(gòu)及功能研究領(lǐng)域。DTI特征參數(shù)中，各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)代表某個(gè)體素在某方向上的擴(kuò)散程度，而平均擴(kuò)散程度(mean diffusivity, MD)可用于評(píng)估總擴(kuò)散率。腦發(fā)育過程中，F(xiàn)A值增加而MD值減小[18]；而腦老化過程則表現(xiàn)為FA值減小、MD值增加[19]。

In this data mining analysis,we aimed to discover acupoint combinations that were used to treat AD.Hopefully this can provide evidence-based information for AD treatment with acupuncture.

2.3 MR波譜 MR波譜(MR spectroscopy, MRS)是研究老化對(duì)腦代謝影響的有效工具[20]。1H MRS可通過測(cè)定代謝產(chǎn)物N-乙酰天冬氨酸(N-acetyl-aspartate， NAA)、總膽堿(total choline， tCho)、總肌酸(total creatine， tCR)，反映神經(jīng)元密度和完整性[21]。研究[10,22]發(fā)現(xiàn)，隨年齡增長腦組織中NAA濃度降低，而tCho和tCR升高。

3.2 精神分裂癥與雙相情感障礙 研究[27]表明，精神分裂癥和雙相情感障礙(bipolar disorder， BD)可能與腦老化加速有關(guān)。相比健康對(duì)照者，精神分裂癥和BD患者壽命縮短[28]，而精神分裂癥和BD患者大腦結(jié)構(gòu)變化與正常老齡化人群非常相似[29]。腦老化與大腦皮質(zhì)厚度降低有關(guān)，尤其額葉和顳葉皮質(zhì)[8]。精神分裂癥患者存在廣泛皮質(zhì)厚度減小，特別是在額顳區(qū)[30]；年齡≤55歲精神分裂癥患者的FA值較同齡健康對(duì)照者降低[31]。

3.3 癲癇 癲癇是大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電導(dǎo)致的短暫大腦功能障礙的慢性疾病，臨床表現(xiàn)多樣，其發(fā)生發(fā)展的病理生理學(xué)機(jī)制尚未完全明確。PARDOE等[32]發(fā)現(xiàn)，難治性局灶性癲癇患者的腦齡較其實(shí)際年齡對(duì)應(yīng)腦齡增加4.5歲；由此推測(cè)，采用基于MRI的機(jī)器學(xué)習(xí)方法評(píng)估腦齡，可為診斷癲癇及評(píng)估預(yù)后提供有價(jià)值的信息[33]。

4 小結(jié)與展望

隨著全球人口老齡化，年齡相關(guān)功能衰退和疾病的發(fā)生率逐步增加。通過機(jī)器學(xué)習(xí)等方法可將神經(jīng)成像數(shù)據(jù)用于預(yù)測(cè)健康個(gè)體的實(shí)際腦齡[34]。預(yù)測(cè)腦齡可能用于研究腦老化過程及認(rèn)知功能下降、神經(jīng)退化與年齡相關(guān)腦疾病之間的關(guān)系[5]。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的發(fā)展，基于MRI預(yù)測(cè)腦齡的準(zhǔn)確率將顯著提高，未來將開發(fā)出更有價(jià)值的評(píng)估腦老化標(biāo)志物，為早期預(yù)測(cè)腦老化相關(guān)疾病提供有價(jià)值的信息。