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在三年内,表面正常的白质代谢变化与复发缓解型多发性硬化的MRI疾病负担测量相关
为什么隐性脑变化在多发性硬化中重要
对于患有多发性硬化(MS)的人来说,常规脑部扫描通常关注那些标志明显损伤的亮点或暗点。然而,即便这些可见病灶似乎没有变化,许多患者的病情仍会继续恶化。本研究提出了一个简单但重要的问题:大脑神经回路中是否存在常规扫描看不到的更多变化,更灵敏的成像能否捕捉到无声性疾病活动的早期预警信号?

超越常规扫描可见范围
MS侵袭脑和脊髓,损害帮助神经细胞相互通讯的绝缘性纤维。在常规MRI扫描上,这种损伤会显示为病灶,但许多周围的白质在外观上仍然正常。研究人员将注意力集中在这种所谓的表面正常白质上,探讨其化学成分是否已以某种方式改变,从而揭示持续的损伤。为此,他们使用了一台强大的7特斯拉MRI扫描仪,并配备了一种谱学成像技术,能够测量与神经元健康和支持细胞活动相关的微量脑内化学物质。
三年内追踪脑化学变化
研究团队随访了20名复发-缓解型MS患者,并与20名健康志愿者进行比较。每位MS参与者每年进行一次扫描,最多随访三年,采用特殊的二维谱学扫描,覆盖常见MS损伤的白质区域。研究者关注两种关键化学物质:总N-乙酰天冬氨酸(tNAA),反映神经纤维的健康和功能;以及肌醇(myo-inositol),与对损伤作出反应的支持细胞活动相关。通过观察这些化学物质之间的比值,他们可以推断神经纤维是否在丧失、支持细胞是否在活跃,或两者同时发生。
无声损伤的化学信号
与健康志愿者相比,MS患者在常规扫描下仍显正常的白质中已显示出化学失衡。作为神经纤维标志的物质相对较低,而作为支持细胞活动标志的物质在比值上更高。在三年的随访期间,肌醇与N-乙酰天冬氨酸的比值持续上升,表明低度炎性和退行性过程在患者日常功能基本稳定且未表现出显著脑体积丧失的情况下,仍在悄然进行。因此,这些细微变化可能比传统指标(如整体脑萎缩)更早地捕捉到损伤。

环缘病灶的特殊作用
研究特别关注一种新型病灶——顺磁性环缘病灶,这类病灶在某些高场MRI扫描上呈现为带有暗环的病斑,被认为标志着慢性、隐匿性炎症区域。具有这些环缘病灶的患者显示出更明显的神经纤维丧失迹象以及周围白质化学变化更显著。一个人拥有的环缘病灶越多,邻近表面正常白质中肌醇与N-乙酰天冬氨酸比值随时间上升得越快。这一模式表明,这些慢性病灶作为长期的损伤源,缓慢地影响周围神经回路,即使在未见新发复发的情况下亦然。
这对MS患者意味着什么
简而言之,这项工作表明,大脑化学可以揭示常规MRI上仍显正常区域中持续存在的MS损伤。与支持细胞激活和神经纤维压力相关的化学比值持续上升,尤其是在有环缘病灶的患者中,指向慢性、广泛的损伤,而常规扫描可能无法察觉。尽管本研究规模较小且具有探索性质,但它支持这样一种观点:在非常高磁场下的先进谱学成像有望成为更早检测无声性疾病进展的有价值工具,有助于优化风险评估,并有朝一日帮助医生在可见损伤和功能丧失累积之前调整治疗策略。
引用: Zöchner, A., Bogner, W., Dal-Bianco, A. et al. Metabolic changes in normal-appearing white matter associate with MRI measures of disease burden in relapsing-remitting multiple sclerosis over three years. Sci Rep 16, 14808 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45342-2
关键词: 多发性硬化, 白质, 脑成像, 顺磁性环缘病灶, 磁共振波谱