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體和不同腦區(qū)之間存在較大差異[1-2]?；贛RI計算腦的年齡，即腦齡，是評判腦老化的生物標記物，可在一定程度上反映腦的完整性和健康程度[3-4]。評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知能力下降(認知老化)趨勢一致[5]，故隨年齡增長，神經(jīng)退行性疾病發(fā)病風險增加[6]，但腦老化的病理機制尚未完全明確。研究[7]表明，腦疾病或亞健康狀況可對腦齡產(chǎn)生負面影響；加強對腦老化的認識，并篩選相關(guān)生物標志物，對于早期診斷神經(jīng)退行性疾病、評估年齡相關(guān)認知能力下降至關(guān)重要。本文對多模態(tài)MRI技術(shù)應(yīng)用于評估腦老化及腦老化與腦疾病關(guān)系的研究進展進行綜述。

1 腦老化概述

個體潛在生物學年齡可能與實際年齡不符，此種差異可用于預(yù)測未來可能出現(xiàn)的年齡相關(guān)健康問題風險[7]。偏離正常腦老化軌跡的個體，即腦齡偏大者，即使目前身體健康，其罹患與認知功能或年齡相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風險增加[8]。認知能力和智力水平退化于24歲時即已出現(xiàn)[9]。腦老化可改變腦細胞、腦血管等結(jié)構(gòu)和功能[10]，從而導(dǎo)致認知能力、注意力和記憶力下降及對認知信息的處理延遲。既往研究[10]發(fā)現(xiàn)，腦萎縮的實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)元代謝活動亦逐漸減少。

2 多模態(tài)MRI預(yù)測腦齡

目前MRI是預(yù)測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)進行預(yù)測[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。“追羨”一詞，亦偶見于傳世文獻，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。”《漢語大詞典》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)用提高了對腦組織結(jié)構(gòu)及功能的認識水平[13]。功能連通性為fMRI主要參數(shù)。腦功能連接隨時間而變化，即動態(tài)功能連通性，反映腦組織動態(tài)變化和離散狀態(tài)下的非靜態(tài)轉(zhuǎn)換[14]。既往有學者[15]采用功能連通性方法探索老化對靜息狀態(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制。將腦老化相關(guān)生物標記物與腦疾病特異性生物標記物相結(jié)合，可能進一步提高診斷腦疾病和評估預(yù)后的準確性，擴大神經(jīng)成像的臨床應(yīng)用范圍[6]。

二是推進水利重點項目建設(shè)。抓好引嫩入白、哈達山、大安灌區(qū)等工程的收尾和驗收工作。全面啟動西部河湖連通一期工程和松原灌區(qū)建設(shè)，加快推進中部城市引松供水工程實施。

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)像評估的腦萎縮是AD相關(guān)神經(jīng)變性的有效標志物，已被尸檢組織學研究[23]所證實。目前，MRI衍生的神經(jīng)變性標記物可用于支持AD的臨床診斷，并可在臨床試驗中跟蹤疾病進展[24]。高分辨率MRI可準確量化活體內(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)除可檢測水分子擴散程度外，還能用于量化常規(guī)MRI不能顯示的腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)細微變化[18]。腦白質(zhì)纖維束具有較強的各向異性，DTI可通過檢測各向異性反映白質(zhì)纖維束走行及其完整性，進一步繪制腦白質(zhì)纖維連接網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)已廣泛用于腦認知科學、腦結(jié)構(gòu)及功能研究領(lǐng)域。DTI特征參數(shù)中，各向異性分數(shù)(fractional anisotropy, FA)代表某個體素在某方向上的擴散程度，而平均擴散程度(mean diffusivity, MD)可用于評估總擴散率。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)是研究老化對腦代謝影響的有效工具[20]。1H MRS可通過測定代謝產(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)展的病理生理學機制尚未完全明確。PARDOE等[32]發(fā)現(xiàn)，難治性局灶性癲癇患者的腦齡較其實際年齡對應(yīng)腦齡增加4.5歲；由此推測，采用基于MRI的機器學習方法評估腦齡，可為診斷癲癇及評估預(yù)后提供有價值的信息[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。通過機器學習等方法可將神經(jīng)成像數(shù)據(jù)用于預(yù)測健康個體的實際腦齡[34]。預(yù)測腦齡可能用于研究腦老化過程及認知功能下降、神經(jīng)退化與年齡相關(guān)腦疾病之間的關(guān)系[5]。隨著機器學習和人工智能的發(fā)展，基于MRI預(yù)測腦齡的準確率將顯著提高，未來將開發(fā)出更有價值的評估腦老化標志物，為早期預(yù)測腦老化相關(guān)疾病提供有價值的信息。