吳牧熙,沈桂權(quán),高波
先兆子癇(preeclampsia,PE)是妊娠期特有的疾病,被認(rèn)為是孕產(chǎn)婦和胎兒發(fā)病率和死亡率的主要原因,患病率為3%~10%[1]。PE的臨床特征是胎盤形成的異常血管反應(yīng),導(dǎo)致包括大腦在內(nèi)的多個(gè)器官系統(tǒng)廣泛的內(nèi)皮功能障礙[2]。PE的發(fā)病機(jī)制與廣泛的內(nèi)皮功能障礙有關(guān),其特點(diǎn)是促血管生成蛋白和抗血管生成蛋白失衡[3-4],并且某些妊娠激素可以在神經(jīng)元水平上重塑孕婦的大腦[5]。一些研究報(bào)道,有先兆子癇病史(history of preeclampsia,HPE)的女性會(huì)更頻繁地出現(xiàn)腦白質(zhì)病變(white matter lesions,WML)[6-7]和認(rèn)知功能障礙(cognitive impairment)[8],并對(duì)身體、社會(huì)和情緒以及生活質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。近年來(lái),隨著神經(jīng)影像技術(shù)的飛速發(fā)展,研究者利用該技術(shù)在神經(jīng)心理及認(rèn)知方面進(jìn)行了廣泛的研究,在PE的研究中也取得了可喜的成績(jī)。因此,本文從腦結(jié)構(gòu)和功能的角度分別對(duì)PE的神經(jīng)影像學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
在懷孕期間孕婦關(guān)注的焦點(diǎn)會(huì)從其自身健康轉(zhuǎn)移到后代的身心健康上[9-10],這種變化根據(jù)報(bào)道是由妊娠期間胎盤、卵巢和大腦分泌的多種激素所引起的,這可能導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)的變化[11]。有研究報(bào)道,在妊娠女性MRI的T1WI序列上,觀察到腦實(shí)質(zhì)體積的減小和腦室系統(tǒng)的增大。隨著腦室系統(tǒng)增大,大腦實(shí)質(zhì)體積減小,表明健康妊娠期間大腦體積總體上減少。此外,HPE的女性在妊娠期和分娩后40周與正常妊娠史(history of normotensive pregnancy,HNTP)的女性相比,HPE的女性大腦實(shí)質(zhì)體積明顯減小,但兩組間腦室系統(tǒng)大小無(wú)差異[12]。Mielke等[13]研究發(fā)現(xiàn),在對(duì)參加家庭血壓項(xiàng)目遺傳流行病學(xué)網(wǎng)絡(luò)(genetic epidemiology network of arteriopathy,GENOA)的女性進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)與有HNTP的女性相比,有HPE的女性在老年后腦實(shí)質(zhì)體積相對(duì)較小。
在既往的研究中,關(guān)于妊娠期中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)中灰質(zhì)(gray matter)及其相關(guān)并發(fā)癥的報(bào)道相對(duì)較少?;屹|(zhì)由神經(jīng)元胞體、樹(shù)突、有髓和無(wú)髓的軸突、突觸、血管結(jié)構(gòu)及膠質(zhì)細(xì)胞組成[14]。Hoekzema等[15]報(bào)道了初產(chǎn)婦在懷孕前后灰質(zhì)出現(xiàn)顯著變化,妊娠期前后皮質(zhì)中線和雙側(cè)前額葉和顳葉灰質(zhì)體積顯著減少,妊娠后灰質(zhì)體積減少最多可達(dá)24個(gè)月。此外,Siepmann等[7]最近對(duì)有HPE (5~15年后)女性的大腦MRI研究表明,有HPE的女性與HNTP的女性相比,大腦灰質(zhì)體積減少。大腦皮層下也發(fā)現(xiàn)了灰質(zhì)體積的減少,從而加劇了總體灰質(zhì)體積的減少。令人遺憾的是,既往的研究盡管從MRI中提取了灰質(zhì)信號(hào)變化的各種情況,如突觸數(shù)量、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量、神經(jīng)元數(shù)量及樹(shù)突結(jié)構(gòu)等的變化,但還沒(méi)有研究能夠明確妊娠期和PE中灰質(zhì)減少的特定分子機(jī)制。
白質(zhì)(white matter)完整性的改變是腦卒中和老年癡呆發(fā)展的預(yù)測(cè)因子[16]。腦白質(zhì)病變最近被認(rèn)為是小血管病變的直接后果[17]。WML被定義為在MRI的T2WI序列上可見(jiàn)大腦半球白質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)高信號(hào)的區(qū)域。Best等[18]指出,有HPE的女性,尤其是那些患有早發(fā)型PE的女性,在晚年有較高出現(xiàn)高血壓、缺血性和出血性中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn),因此PE是WML的危險(xiǎn)因素。
值得注意的是,無(wú)論是在老年人還是在青年人中,WML的發(fā)生和進(jìn)展的危險(xiǎn)因素之一都是高血壓(hypertension)的存在[19-20]。Aukes等[21]對(duì)重度WML的發(fā)病率進(jìn)行了研究,其分析后發(fā)現(xiàn)有5~6年HPE的女性發(fā)病率為41%,有HPE的女性發(fā)病率為37%,而有HNTP的女性發(fā)病率為17%。在調(diào)整了年齡、高血壓病史等混雜因素后,仍然發(fā)現(xiàn)PE和年齡與WML獨(dú)立相關(guān)。類似地,在一項(xiàng)回顧性隊(duì)列研究中[22],使用MRI來(lái)確定WML的嚴(yán)重程度和病變位置,發(fā)現(xiàn)有HPE的女性比HNTP的女性有更嚴(yán)重的WML,且主要是在額葉。
另一方面,最近一項(xiàng)關(guān)于重度PE女性在分娩后6個(gè)月和1年時(shí)間點(diǎn)WML患病率的研究報(bào)道,有HPE的女性與HNTP的女性相比,其WML患病率高出了兩倍[23]。PE患者病變的區(qū)域主要分布在額葉或顳葉病變,并且這種改變可能是長(zhǎng)期性的,因?yàn)檫@與可逆性后部腦病綜合征(posterior reversible encephalopathy syndrome,PRES)主要發(fā)生在枕頂葉不同[24]。此外,根據(jù)研究[25-26],胎次與WML的發(fā)生和進(jìn)展無(wú)關(guān)。Siepmann等[7]的一項(xiàng)研究報(bào)告了有HPE的女性與HNTP的女性相比顳葉的白質(zhì)發(fā)生了更嚴(yán)重的變化。而另一項(xiàng)對(duì)有嚴(yán)重HPE的女性在分娩后立即、6個(gè)月和1年3個(gè)時(shí)間點(diǎn)WML發(fā)生和進(jìn)展的縱向研究中報(bào)道了WML主要發(fā)生在額葉[23]。此外,Siepmann等[7]還報(bào)道了PE患者的顳葉顯示出分?jǐn)?shù)各向異性(fractional anisotropy,F(xiàn)A)的顯著降低和徑向擴(kuò)散系數(shù)(radial diffusivity,RD)的增加,這些都是MRI中診斷WML的指標(biāo)。學(xué)者還發(fā)現(xiàn)這些白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)與PE后的時(shí)間存在正相關(guān),其證明顳葉WML在PE后數(shù)年持續(xù)進(jìn)展,并且假設(shè)這可能是研究人群在60歲時(shí)其總體WML出現(xiàn)明顯差異的原因。
當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn),在HPE的女性中,大腦MRI上一致發(fā)現(xiàn)了異常的WML,且主要發(fā)生在額葉,目前還不清楚這些WML是否存在差異性,一項(xiàng)大型研究顯示沒(méi)有差異[13],但另一些研究報(bào)道,與HNTP的女性相比,有HPE的女性之間存在差異[7,27]。由于對(duì)白質(zhì)病變的報(bào)道不同,目前無(wú)法將MRI上WML的嚴(yán)重程度合并在一起。年輕無(wú)癥狀個(gè)體WML的臨床相關(guān)性尚不清楚。對(duì)老年患者的研究表明,WML對(duì)缺血性中風(fēng)、認(rèn)知功能障礙和癡呆的風(fēng)險(xiǎn)更高[28]。此外,PE患者通常在確診后不久進(jìn)行MRI檢查,這些WML可能是高血壓疾病的一種表現(xiàn),或者在PE患者中可能是一種不可逆轉(zhuǎn)的病理?yè)p害。然而,考慮到年輕時(shí)大腦的代償能力,PE患者的WML的臨床表現(xiàn)可能要到很晚才會(huì)顯現(xiàn),因此有必要更長(zhǎng)時(shí)間跟蹤這些有HPE的女性,并在晚些時(shí)候客觀地評(píng)估其認(rèn)知功能。
在既往的研究中,有HPE的女性(經(jīng)過(guò)0.25~6年)在經(jīng)顱多普勒超聲檢查中表現(xiàn)出對(duì)視覺(jué)誘發(fā)腦血流反應(yīng)的抑制反應(yīng)[29]。Martens等[29]認(rèn)為這些變化可能會(huì)影響大腦的血流動(dòng)力學(xué)功能,這在臨床上是通過(guò)認(rèn)知功能障礙表現(xiàn)出來(lái)的。最近有研究通過(guò)運(yùn)用體素內(nèi)非相干性運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion,IVIM)觀察到PE患者的腦血容量和血流量低于正常妊娠和非妊娠婦女[30]。一些學(xué)者的研究[31]也證實(shí)了這種觀點(diǎn),其報(bào)道有HPE的女性會(huì)更頻繁地出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙,尤其是短期和長(zhǎng)期記憶力降低,并對(duì)身體、社會(huì)和情緒健康及生活質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。
另一方面,Postma等[26]觀察到有7年HPE的女性反應(yīng)速度較慢,認(rèn)知功能障礙問(wèn)卷評(píng)分較差,但在視覺(jué)感知、工作記憶、注意力、執(zhí)行功能和長(zhǎng)期記憶的客觀指標(biāo)上與血壓正常的孕婦沒(méi)有明顯差異。此外,Mielke等[13]還進(jìn)行了一項(xiàng)認(rèn)知測(cè)試,以評(píng)估有HPE的患者的整體認(rèn)知和記憶語(yǔ)言領(lǐng)域、執(zhí)行功能和反應(yīng)力方面的變化情況,他們報(bào)道這些患者在反應(yīng)力方面的表現(xiàn)較差。盡管調(diào)整了心血管疾病、高血壓、高血壓病程、高血壓家族史等混雜因素,但妊娠高血壓病史與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系仍然顯著。因此,Mielke等得出結(jié)論,PE是認(rèn)知功能障礙的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。在一項(xiàng)研究中[32],學(xué)者分別對(duì)具有35年HPE的女性與年齡匹配的HNTP的女性進(jìn)行全面的神經(jīng)心理評(píng)估,包括工作記憶、學(xué)習(xí)和記憶、注意力、語(yǔ)言、感知過(guò)程和自我情緒的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)卷調(diào)查,PE組在生命后期表現(xiàn)出比HNTP的女性更大的認(rèn)知功能障礙。然而,最近在一項(xiàng)回顧性隊(duì)列研究中[33],人們?cè)谡{(diào)整了年齡、體質(zhì)量指數(shù)、高血壓、教育程度和抑郁程度后,發(fā)現(xiàn)PE組和正常妊娠組之間認(rèn)知功能沒(méi)有明顯差異。這說(shuō)明PE與認(rèn)知功能之間的關(guān)系還需要更多長(zhǎng)時(shí)間的縱向?qū)嶒?yàn)來(lái)研究,并且認(rèn)知功能障礙發(fā)生的潛在機(jī)制尚不清楚,可能與導(dǎo)致大腦功能變化的常見(jiàn)原因有關(guān),如WML和動(dòng)脈鈣化等。
鑒于有證據(jù)支持PE患者WML的存在和嚴(yán)重程度增加,以及缺血性中風(fēng)和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[34-35],假設(shè)PE可能與早發(fā)癡呆癥有關(guān)。然而,一些研究表明PE與癡呆的臨床診斷之間似乎沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。不過(guò)這些研究通常集體評(píng)估癡呆癥,而沒(méi)有將神經(jīng)退行性疾病與血管損傷引起的癡呆癥區(qū)分開(kāi)來(lái),并且評(píng)估PE與癡呆之間關(guān)系的研究中包括未明確說(shuō)明的癡呆癥[36-37]。另一項(xiàng)研究則只分析了PE與阿爾茨海默癥(Alzheimer's dementia)的關(guān)系[38]。此外,海馬被認(rèn)為是發(fā)揮記憶功能的重要區(qū)域,如空間/關(guān)系記憶、陳述性記憶等,因?yàn)閮?nèi)側(cè)顳葉包含海馬體,所以在HPE患者的顳葉中出現(xiàn)的進(jìn)行性WML可能導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙和癡呆[7,39]的原因。
高血壓是腦血管疾病的主要危險(xiǎn)因素之一,特別是小血管疾病及隨后導(dǎo)致的WML、灰質(zhì)神經(jīng)元損失和腦梗死[40]。中年高血壓以及白質(zhì)異常是血管性癡呆和AD進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[41]。Leffert等[42]報(bào)道,有HPE的女性與HNTP的女性相比,PE可使卒中風(fēng)險(xiǎn)增加4~5倍,包括腦卒中在內(nèi)的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加,有HPE的女性WML和認(rèn)知功能障礙風(fēng)險(xiǎn)增加可能與血管性癡呆風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。長(zhǎng)時(shí)間觀察后發(fā)現(xiàn),有HPE的女性在反應(yīng)力下降和腦萎縮方面表現(xiàn)更顯著,這表明HPE可能是判斷女性在未來(lái)是否增加癡呆風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)預(yù)測(cè)因子。
綜上所述,盡管目前PE的神經(jīng)影像研究結(jié)果不盡相同,但可以肯定的是PE患者存在腦結(jié)構(gòu)和功能的異常,這些改變可能是長(zhǎng)期的。PE長(zhǎng)期影響與生命后期的心血管疾病和中風(fēng)的發(fā)生有關(guān)。由于大腦在PE期間經(jīng)歷過(guò)生理變化,這些大腦結(jié)構(gòu)和功能的變化可能使PE女性在生命后期發(fā)生認(rèn)知功能障礙。PE與神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的相關(guān)性仍存在爭(zhēng)議。未來(lái)的研究應(yīng)該集中于研究PE和血管性癡呆之間的關(guān)系并且需要長(zhǎng)期追蹤大量有HPE和HNTP女性的隊(duì)列,使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證和統(tǒng)一的神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試評(píng)估每個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域,并嘗試控制混雜因素,包括高血壓、教育和心理變量等。將多模態(tài)腦結(jié)構(gòu)及功能研究結(jié)合神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試,為進(jìn)一步探明PE患者腦白質(zhì)病變和認(rèn)知功能障礙的神經(jīng)病理生理機(jī)制提供客觀影像學(xué)依據(jù)。
利益沖突:無(wú)。