β-重型地中海貧血患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的靜息態(tài)功能磁共振成像研究.pdf

1、目的：
　　 β-重型地中海貧血(β-TM)患者在抽象推理、注意力、執(zhí)行功能、結(jié)構(gòu)/視覺空間技能、語言能力及記憶力等多個認(rèn)知領(lǐng)域均受損，但導(dǎo)致其認(rèn)知功能受損的具體機(jī)制并不清楚。大量研究表明大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(DMN)與高級認(rèn)知功能密切相關(guān)。本研究首次對β-TM患者行靜息態(tài)功能磁共振掃描，對其默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的激活及功能連接模式進(jìn)行分析，探索β-TM患者認(rèn)知功能受損的神經(jīng)機(jī)制。
　　 前文獻(xiàn)研究提出β-TM患者認(rèn)知功能受損可能與長期缺氧

2、及鐵過載相關(guān)。我們對β-TM患者的血紅蛋白(Hb)及血清鐵蛋白(SF)水平進(jìn)行評估，并將其分別與DMN內(nèi)部功能連接強(qiáng)度做相關(guān)分析，尋找與β-TM患者認(rèn)知功能受損有關(guān)的生物學(xué)標(biāo)記。
　　 方法：
　　 20名β-TM患者（5-15歲，平均年齡7.70±3.42歲，男性9名，女性11名）及20名健康志愿者（5-15歲，平均年齡7.55±3.68歲，男性11名，女性9名）加入了本研究。β-TM組入組標(biāo)準(zhǔn)為:經(jīng)基因診斷為β-TM

3、;堅(jiān)持規(guī)律輸血治療;未行造血干細(xì)胞移植;漢族中國人，右利手;排除標(biāo)準(zhǔn)為:神經(jīng)系統(tǒng)疾病史及近期頭部外傷史;合并肝炎或HIV等其他疾病;存在MRI禁忌癥，或者頭部MRI掃描發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常;有精神病家族史。健康對照組為盡量與β-TM組年齡、性別、受教育程度相匹配的漢族中國人，右利手，無任何系統(tǒng)性疾病及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀體征，無頭部外傷史，無精神病家族史，頭部MRI掃描未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常。所有被試的監(jiān)護(hù)人及本人自愿參加實(shí)驗(yàn)并簽署知情同意書。
　　

4、兩組受試者均完成橫斷位T2WI掃描、靜息狀態(tài)下功能磁共振(fMRI)掃描及橫斷位3D-T1WI掃描。使用MATLAB7.1、SPM8、REST_V1.8、DPARSFA軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。采用獨(dú)立成分分析(ICA)方法提取每個被試的獨(dú)立成分，自定義成分?jǐn)?shù)為10，將牛津大學(xué)功能磁共振成像中心的DMN模版用于每個被試的獨(dú)立成分以提取最適網(wǎng)絡(luò)成分。兩組分別做隨機(jī)效應(yīng)分析，采用單樣本t檢驗(yàn)，并進(jìn)行聯(lián)合高度閡值校正(FDR)，取閾值為P＜0.0

5、5，并除去少于10個體素的簇區(qū)域;對兩組間進(jìn)行雙樣本t檢驗(yàn)，閾值設(shè)為P＜0.01，AlaphSim校正，并除去少于10個體素的簇區(qū)域。
　　 在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)激活圖上選取6個感興趣區(qū)，并提取這6個感興趣區(qū)的時間序列，進(jìn)行功能連接分析，采用偏相關(guān)分析計算DMN各個腦區(qū)之間功能連接的強(qiáng)度，用BrainNet Viewer1.21軟件查看連接圖。我們將所有被試的6×6的相關(guān)矩陣進(jìn)行Fischer-z轉(zhuǎn)換，然后對兩組間所有的兩兩連接做雙樣本t

6、檢驗(yàn)（雙尾）。
　　 對β-TM患者M(jìn)RI掃描前3個月的Hb及1年的SF水平進(jìn)行評估，然后分別與DMN內(nèi)部各腦區(qū)兩兩之間功能連接的相關(guān)系數(shù)做Pearson相關(guān)分析。
　　 結(jié)果：
　　 1.β-TM組的年齡（歲）為（mean±SD）7.70±3.42，健康對照組年齡（歲）為（mean±SD）7.55±3.68，兩組間年齡無顯著差異(獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，t=0.134，p=0.894)。β-TM組的受教育程度（年）為（

7、mean±SD）4.65±3.33，健康對照組的受教育程度（年）為（mean±SD）5.35±3.66，兩組間受教育程度無顯著差異性（獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，t=-0.633，p=0.531）。β-TM組20例(Male/Female:9/11)，健康對照組20例(Male/Female:11/9)，兩組的性別構(gòu)成無顯著差異(Pearson x2檢驗(yàn)，x2=0.400，p=0.527)。
　　 2.牛津大學(xué)功能磁共振成像中心的DMN模版

8、包括的腦區(qū)有:后扣帶回、楔前葉、雙側(cè)頂下小葉及腹內(nèi)側(cè)額葉皮層;
　　 健康對照組DMN成分包括:雙側(cè)后扣帶回、雙側(cè)前扣帶回和旁扣帶回、雙側(cè)內(nèi)側(cè)和旁扣帶回、雙側(cè)楔前葉、雙側(cè)顳中回、雙側(cè)內(nèi)側(cè)額上回、雙側(cè)眶內(nèi)額上回、雙側(cè)角回;
　　 β-TM組DMN成分包括:雙側(cè)后扣帶回、雙側(cè)內(nèi)側(cè)和旁扣帶回、雙側(cè)楔前葉、雙側(cè)顳中回、雙側(cè)角回;
　　 β-TM組較健康對照組DMN激活減弱的區(qū)域包括:后扣帶回、雙側(cè)內(nèi)側(cè)和旁扣帶回、雙側(cè)楔前

9、葉、右側(cè)顳中回、右側(cè)內(nèi)側(cè)額上回、雙側(cè)角回;
　　 β-重型地中海貧血組較健康對照組無DMN激活增強(qiáng)的區(qū)域。
　　 3.DMN內(nèi)部功能連接:與健康對照組相比，β-TM組后扣帶回與右側(cè)顳中回之間功能連接強(qiáng)度減弱、左側(cè)角回與左側(cè)顳中回之間的功能連接強(qiáng)度減弱，且有統(tǒng)計學(xué)差異。
　　 4.β-TM患者血紅蛋白含量為94.81±11.97 g/L（mean±SD），95％CI為(-45.79～-34.59)，與正常值(135

10、g/L)相比差異有統(tǒng)計意義（P=0.000，單樣本t檢驗(yàn)），以β-TM患者的血紅蛋白含量較低;β-TM患者血清鐵蛋白含量為3866.37±1455.95 ng/mL（mean±SD），95％CI為(3111.46～4474.27)，與正常值(73.5 ng/mL)相比差異有統(tǒng)計意義（P=0.000，單樣本t檢驗(yàn)），以β-TM患者血清鐵蛋白含量較高。血紅蛋白、血清鐵蛋白與DMN內(nèi)部各腦區(qū)功能連接強(qiáng)度之間均無明顯相關(guān)關(guān)系。（Pearson相