阿尔茨海默病的氢离子磁共振波谱特征(1)
【关键词】阿尔茨海默病；氢离子；磁共振；波普
本文就阿尔茨海默病的氢离子磁共振波谱特征及诊断作一个介绍。
1AD患者未经治疗的1H-MRS代谢产物变化
AD患者1H-MRS的典型神经化学代谢产物变化是[1~7]：N-乙酰天门冬氨酸(NAA)波和NAA/肌酸(Cr)波比值降低，胆碱(Cho)波和Cho/Cr比值升高，肌醇(MI)和MI/Cr比值升高。Rantarci等[4，5]比较了轻度认知功能损害(MCI)，很可能AD各21例，正常老年人(NEC)63例颞前叶，扣带后回和枕中叶的1H-MRS测验资料。结果显示，与MCI和正常老人比较，AD患者颞前叶和扣带后回NAA/Cr比值显著降低，枕中叶没有差异；MCI和AD患者扣带后回MI/Cr比值比NEC显著增高；AD患者扣带后回Cho/Cr比值较MCI和NEC增高。Kantarci等[4,5]发现，1H-MRS变化与AD病程有关，AD病程发展初期MI/Cr增加；晚期NAA/Cr降低，Cho/Cr增加。Rupsingh等[4]应用1H-MRS(40T)对NEC(15例)，MCI(12例)和AD(23例)患者进行海马代谢产物水平比较研究表明，与NEC比较，AD患者谷氨酸(Glu)波，Glu/Cr，Glu/MI，Glu/NAA和NAA/Cr比值均降低；与MCI比较，AD患者Glu/MI比值降低，MCI与NEC比较没有差异；与NEC比较，NAA/Cr比值在遗忘性MCI和AD患者中降低。1H-MRS代谢产物比值变化与临床病程发展有关，可能是预测AD发展的有用指标。与不稳定遗忘性MCI比较，稳定性MCI患者Cho/Cr比值降低，可能与遗忘性MCI的代偿机制有关[5]。但也有些报道，结果不尽一致。Dixon等报道，虽然左侧海马NAA有降低倾向，但随访1年左或右海马NAA水平并没有变化。AdaLsteihsson等报道，应用MRS成像技术测验AD患者灰白质代谢产物水平，NAA降低12%，Cr降低9%，但随访1年没有变化。Jessen等[8]报道AD患者颞中叶NAA/Cr及Cho/Cr没有变化。这些结果可能与所研究的AD患者病例选择；病情轻重，病程长短等因素有关。
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2AD患者经治疗后的1H-MRS代谢产物变化
AD患者给予药物治疗对MRS代谢产物水平的作用陆续已有一些报道[6~11]。胆碱酯酶抑制药可影响区域性脑血流，增加糖代谢，改变海马容积，直接作用β-淀粉样蛋白和Tau蛋白，改善认知功能症状。Frederick等[11]报道，应用占美诺林(xanometine)治疗8周后显示，皮层Cho/Cr比值发生变化。此变化与ADAS-cog计分有关。Jessen等[8]报道，应用多奈哌齐治疗12周后，壁叶NAA和NAA/Cr变化与ADAS-Cog变化相关，但颞中叶没有发生变化。Modrego等[7]应用卡巴拉丁(rivastigmine)治疗4个月后额叶皮层NAA/Cr、枕叶皮层Myo/Cr增加。Krishnan等[12]随机研究了多奈哌齐对代谢产物水平的作用。治疗12周后显示，皮层下灰白质NAA水平明显增加(>30%)，脑室周围白质NAA增加(>25%)。Penner等[3]对10例AD患者给予加兰他敏治疗后，应用40T MRS技术研究海马代谢产物变化。加兰他敏第1个月8 mg/d,以后3个月16 mg/d.治疗前和治疗4个月后分别绝对定量NAA，Glu，Cho，Cr和MI代谢物水平。治疗4个月后Glu、Glu/Cr和Clu/Ml增加，伴认知功能增强。其中Glu增加35%，Glu/Cr比值增加46%。Glu/NAA增加54%，Glu增加可能与加兰他敏的作用相关。加兰他敏通过作用于突触前烟碱样乙酰胆碱受体的变构位点，增加谷氨酸能神经递质。Bartha等[5]研究了被确诊为AD患者，应用多奈哌齐治疗4个月后的1H-MRS海马代谢产物水平变化。所有AD患者均给予多奈哌齐治疗，第1个月5 mg/d,此后3个月10 mg/d。治疗前和治疗4个月后分别对海马代谢物水平(NAA，Glu，Myo，Cr和Cho)和代谢产物比值(NAA/Cr，NAA/Cho，Myo/Cr，Myo/Cho，Cho/Cr，Glu/NAA)变化进行绝对定量和比较分析。结果表明：(1)治疗4个月后NAA降低13%；(2)Glu，Cr或Myo的绝对水平无显著变化；(3)NAA/Cr降低16%，Myo/Cr和Cho/Cr均降低18%；(4)随访1年后Myo/Cho比值增加18%。NAA水平降低提示神经元功能下降和/或完整性丧失；Cho和MI/Cr比值降低则提示多奈哌齐具有正性治疗作用。
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31H-MRS代谢平均水平对AD患者的诊断
Kantarci等[4]比较研究了MRS对遗忘性MCI(aMCI)，AD和NEC诊断的精确度。NEC21例、aMCI24例和AD22例。1H-MRS置于枕叶后回区域，观察海马NAA/Cr，MI/Cr比值。结果显示，在3组枕叶后回1H-MRS代谢产物比值中，NAA/Cr对鉴别诊断AD和aMCI最高敏性为67%；MI/Cr比值对鉴别诊断aMCI和NEC的最高敏感性为39%；NAA/MI对鉴别诊断AD与NEC的最高敏感性为82%。1H-MRS代谢产物比值对每组组间鉴别诊断在特异性为80%时敏感性最高(NAA/Cr:AD对aMCI；MI/Cr：aMCI对NEC；NAA/MI:AD对NEC)。对AD患者死前1H-MRS代谢产物测验与死后神经病理学相关性研究表明，NAA/Cr比值降低，MI/Cr比值增加，同时神经纤维缠结分期增高、神经元炎斑计分增加，AD可能性增大；NAA/MI比值与神经纤维缠结期之间有着非常显著的相关关系；NAA/MI可能是病理诊断AD的强有力预测指标[13]。
, 百拇医药
参考文献
[1]Rupsing R,Borrie M,Smith M,et al.Reduced hippocampul glutamate in Alzheimer disease.Neurobiology of Aging,2009,NBA73339(9)：1-9
[2]Bartha R,Smith M,Rupsingh R,et al.High field H MRS of the hippocampus after donepezil in Alzheimer disease.Pregress in Neuro-Psychopharmarmacology & Biological Psychiatry,2008,32:786-793
[3]Penner J,Rupsingh R,Smith M,et al.Increased glutamate in tne hippocampus after Galantmene treatment for Alzheimer disease.progross in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry,2010,34:104-110
[4]Kantarci k,kropman D,Dickson D,et al.Alzheimer disease:postmortem neuropathologic correlates of antemortem H MR spectroscopy metabolite measurements.Radiology,2008248:210-220, 百拇医药(张全贵,张宁男楠)
本文就阿尔茨海默病的氢离子磁共振波谱特征及诊断作一个介绍。
1AD患者未经治疗的1H-MRS代谢产物变化
AD患者1H-MRS的典型神经化学代谢产物变化是[1~7]：N-乙酰天门冬氨酸(NAA)波和NAA/肌酸(Cr)波比值降低，胆碱(Cho)波和Cho/Cr比值升高，肌醇(MI)和MI/Cr比值升高。Rantarci等[4，5]比较了轻度认知功能损害(MCI)，很可能AD各21例，正常老年人(NEC)63例颞前叶，扣带后回和枕中叶的1H-MRS测验资料。结果显示，与MCI和正常老人比较，AD患者颞前叶和扣带后回NAA/Cr比值显著降低，枕中叶没有差异；MCI和AD患者扣带后回MI/Cr比值比NEC显著增高；AD患者扣带后回Cho/Cr比值较MCI和NEC增高。Kantarci等[4,5]发现，1H-MRS变化与AD病程有关，AD病程发展初期MI/Cr增加；晚期NAA/Cr降低，Cho/Cr增加。Rupsingh等[4]应用1H-MRS(40T)对NEC(15例)，MCI(12例)和AD(23例)患者进行海马代谢产物水平比较研究表明，与NEC比较，AD患者谷氨酸(Glu)波，Glu/Cr，Glu/MI，Glu/NAA和NAA/Cr比值均降低；与MCI比较，AD患者Glu/MI比值降低，MCI与NEC比较没有差异；与NEC比较，NAA/Cr比值在遗忘性MCI和AD患者中降低。1H-MRS代谢产物比值变化与临床病程发展有关，可能是预测AD发展的有用指标。与不稳定遗忘性MCI比较，稳定性MCI患者Cho/Cr比值降低，可能与遗忘性MCI的代偿机制有关[5]。但也有些报道，结果不尽一致。Dixon等报道，虽然左侧海马NAA有降低倾向，但随访1年左或右海马NAA水平并没有变化。AdaLsteihsson等报道，应用MRS成像技术测验AD患者灰白质代谢产物水平，NAA降低12%，Cr降低9%，但随访1年没有变化。Jessen等[8]报道AD患者颞中叶NAA/Cr及Cho/Cr没有变化。这些结果可能与所研究的AD患者病例选择；病情轻重，病程长短等因素有关。
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2AD患者经治疗后的1H-MRS代谢产物变化
AD患者给予药物治疗对MRS代谢产物水平的作用陆续已有一些报道[6~11]。胆碱酯酶抑制药可影响区域性脑血流，增加糖代谢，改变海马容积，直接作用β-淀粉样蛋白和Tau蛋白，改善认知功能症状。Frederick等[11]报道，应用占美诺林(xanometine)治疗8周后显示，皮层Cho/Cr比值发生变化。此变化与ADAS-cog计分有关。Jessen等[8]报道，应用多奈哌齐治疗12周后，壁叶NAA和NAA/Cr变化与ADAS-Cog变化相关，但颞中叶没有发生变化。Modrego等[7]应用卡巴拉丁(rivastigmine)治疗4个月后额叶皮层NAA/Cr、枕叶皮层Myo/Cr增加。Krishnan等[12]随机研究了多奈哌齐对代谢产物水平的作用。治疗12周后显示，皮层下灰白质NAA水平明显增加(>30%)，脑室周围白质NAA增加(>25%)。Penner等[3]对10例AD患者给予加兰他敏治疗后，应用40T MRS技术研究海马代谢产物变化。加兰他敏第1个月8 mg/d,以后3个月16 mg/d.治疗前和治疗4个月后分别绝对定量NAA，Glu，Cho，Cr和MI代谢物水平。治疗4个月后Glu、Glu/Cr和Clu/Ml增加，伴认知功能增强。其中Glu增加35%，Glu/Cr比值增加46%。Glu/NAA增加54%，Glu增加可能与加兰他敏的作用相关。加兰他敏通过作用于突触前烟碱样乙酰胆碱受体的变构位点，增加谷氨酸能神经递质。Bartha等[5]研究了被确诊为AD患者，应用多奈哌齐治疗4个月后的1H-MRS海马代谢产物水平变化。所有AD患者均给予多奈哌齐治疗，第1个月5 mg/d,此后3个月10 mg/d。治疗前和治疗4个月后分别对海马代谢物水平(NAA，Glu，Myo，Cr和Cho)和代谢产物比值(NAA/Cr，NAA/Cho，Myo/Cr，Myo/Cho，Cho/Cr，Glu/NAA)变化进行绝对定量和比较分析。结果表明：(1)治疗4个月后NAA降低13%；(2)Glu，Cr或Myo的绝对水平无显著变化；(3)NAA/Cr降低16%，Myo/Cr和Cho/Cr均降低18%；(4)随访1年后Myo/Cho比值增加18%。NAA水平降低提示神经元功能下降和/或完整性丧失；Cho和MI/Cr比值降低则提示多奈哌齐具有正性治疗作用。
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31H-MRS代谢平均水平对AD患者的诊断
Kantarci等[4]比较研究了MRS对遗忘性MCI(aMCI)，AD和NEC诊断的精确度。NEC21例、aMCI24例和AD22例。1H-MRS置于枕叶后回区域，观察海马NAA/Cr，MI/Cr比值。结果显示，在3组枕叶后回1H-MRS代谢产物比值中，NAA/Cr对鉴别诊断AD和aMCI最高敏性为67%；MI/Cr比值对鉴别诊断aMCI和NEC的最高敏感性为39%；NAA/MI对鉴别诊断AD与NEC的最高敏感性为82%。1H-MRS代谢产物比值对每组组间鉴别诊断在特异性为80%时敏感性最高(NAA/Cr:AD对aMCI；MI/Cr：aMCI对NEC；NAA/MI:AD对NEC)。对AD患者死前1H-MRS代谢产物测验与死后神经病理学相关性研究表明，NAA/Cr比值降低，MI/Cr比值增加，同时神经纤维缠结分期增高、神经元炎斑计分增加，AD可能性增大；NAA/MI比值与神经纤维缠结期之间有着非常显著的相关关系；NAA/MI可能是病理诊断AD的强有力预测指标[13]。
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参考文献
[1]Rupsing R,Borrie M,Smith M,et al.Reduced hippocampul glutamate in Alzheimer disease.Neurobiology of Aging,2009,NBA73339(9)：1-9
[2]Bartha R,Smith M,Rupsingh R,et al.High field H MRS of the hippocampus after donepezil in Alzheimer disease.Pregress in Neuro-Psychopharmarmacology & Biological Psychiatry,2008,32:786-793
[3]Penner J,Rupsingh R,Smith M,et al.Increased glutamate in tne hippocampus after Galantmene treatment for Alzheimer disease.progross in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry,2010,34:104-110
[4]Kantarci k,kropman D,Dickson D,et al.Alzheimer disease:postmortem neuropathologic correlates of antemortem H MR spectroscopy metabolite measurements.Radiology,2008248:210-220, 百拇医药(张全贵,张宁男楠)
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