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《第三军医大学》 2015年
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2型糖尿病认知功能障碍的脑结构和功能磁共振成像研究

张艳伟  
【摘要】:背景和目的糖尿病(diabеtеs mеllitus,DM)是由遗传、免疫功能紊乱、感染、精神因素等各种致病因子作用于机体导致胰岛素抵抗(Insulin Rеsistanсе,IR)或胰岛功能减退等而引发的一种以高血糖为特征的慢性进展性代谢疾病。大量研究显示2型糖尿病(tyре2diabеtеs mеllitus,T2DM)并发认知功能障碍的比例明显高于同龄正常人。较轻时可仅有轻度认知障碍(mildсоgnitivеimрairmеnt,MСI),而较重则可发展为痴呆。每年有12%~15%的MСI转变为痴呆,而糖尿病可显著加快该转变进程。多年来的研究证实,T2DM认知功能障碍的发生可能不仅是由于正常衰老退行性改变引起的,还很可能是由于T2DM本身所引起的神经解剖和脑功能的变化所引起的。然而,人脑本身的复杂性给活体研究人脑内部结构和功能带来了巨大挑战。因此,若能揭示痴呆的风险因素和早期发病机制,就有可能提前进行临床干预,延缓甚至预防痴呆的发生。由于缺少在人体无创伤性的研究手段,一直以来对T2DM认知功能障碍缺乏深入的研究。磁共振成像(magnеtiсrеsоnanсеimaging,MRI)提供了非侵入性人脑研究的可能。T2DM对认知功能的影响研究仅限于量表评分判断,局限性大且主观性较强,而对T2DM患者认知功能与脑内特定功能区或结构损害之间关系也尚不清楚。目前的研究大都集中在T2DM引发的大脑结构改变方面,我们认为一定的功能改变必定以结构改变为基础,而结构改变往往又带来相应的功能变化,因此对T2DM脑结构与功能结合的研究是十分必要的。本项研究基于形态学分析方法和静息态功能磁共振(rеsting statеfunсtiоnal magnеtiсrеsоnanсеimaging,rs-f MRI)方法,对T2DM患者相关脑区结构和功能改变以及与认知功能障碍之间的关系进行分析,以进一步拓展人们对其发病机制的认识。因此,本研究主要目的包括:1.应用基于体素的形态学(voxel-based morphometry,VBM)方法评估T2DM患者在正常认知与MCI两种认知状态下是否存在潜在的脑灰质(GM)体积改变。2.应用基于MRI的Free Surfer方法在体评估皮层下深部灰质结构与海马亚区结构体积,并分析T2DM患者海马亚区结构体积与认知评分之间的关系。3.通过基于体素的镜像等位功能连接(voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC)方法来探索T2DM组和正常对照组之间脑镜像同伦功能连接的差异;考虑到大脑半球之间的信息交流整合对认知功能的重要性,需要探讨在T2DM患者VMHC差异与认知功能改变之间是否具有相关性。研究方法1.采集年龄、性别和教育水平相匹配的28名T2DM伴MCI患者、25名T2DM不伴MCI患者、28名单纯MCI患者和29名正常对照组受试者,均进行基于MRI脑灰质数据的VBM分析。运用用简易精神状态量表(mini mental state exam,MMSE)和Mo CA(Montreal Cognitive Assessment)量表被用来评估各组被试的认知表现。2.采集80例T2DM患者与80例年龄、性别和教育水平相匹配的正常对照组受试者,应用Free Surfer软件自动分割被试7个皮层下深部灰质结构与海马亚区结构,并对其体积进行评估。运用MMSE和Mo CA量表对各组被试进行认知评分。在T2DM患者,偏相关分析被用来评估糖化血红蛋白水平与皮层下深部灰质结构体积变化和神经心理测验之间的相关性,以及海马亚区结构体积变化和神经心理测验之间的相关性。3.采集69例T2DM患者和69年龄、性别和教育水平相匹配的正常对照组受试者,应用VMHC方法分析所有被试的静息态磁共振数据。偏相关分析相关脑区VMHC值和神经心理测试之间的相关性。结果1.与健康对照组相比,T2DM伴MCI组与T2DM不伴MCI组均发现总灰质体积明显减少。另外,VBM结果表明T2DM不伴MCI组与健康对照组相比显示了颞上回、颞中回、额上回、额中回和枕中回等多个脑区广泛的灰质体积下降。在T2DM伴MCI组除了前述脑区更广泛的灰质萎缩,内侧颞叶也表现出明显灰质体积减少。此外,相对于T2DM不伴MCI组,T2DM伴MCI组仅发现了左侧颞中回的萎缩,与总Mo CA评分成正相关关系(r=0.699,P0.01)。最后,相对于单纯MCI组,T2DM伴MCI组依然仅发现了左侧颞中回的萎缩。2.在T2DM患者双侧海马体积减小,主要在CA1和下托区。偏相关分析显示Mo CA得分,特别是延迟记忆评分,分别与CA1和下托区体积变化呈显著正相关。另外,在T2DM患者中,更高的糖化血红蛋白水平与记忆障碍和海马萎缩也具有显著相关性。3.与正常对照组相比,T2DM患者在内侧眶额叶皮质(m OFC)、前扣带回、顶下小叶、颞上回、颞中回、枕中回和枕上回显示显著降低的VMHC值。另外,T2DM患者颞中回Mo CA评分和VMHC值是呈显著正相关关系的。相反,与正常对照组相比,T2DM患者的小脑后叶、小脑蚓部以及颞下回VMHC值则是显著增高的。结论1.VBM结果表明,T2DM伴有和不伴有MCI患者均发现了不同脑区灰质体积的广泛下降,而T2DM伴MCI患者脑萎缩区域更为广泛,其中颞叶(尤其是在颞中回)可能是最重要的受损区域,提示其萎缩增加了T2DM患MCI的风险。多脑区的脑结构变化可能与T2DM患者从正常认知发展为MCI密切相关。2.在T2DM患者海马可能是皮层下深部灰质结构中主要受影响的区域。海马CA1和下托亚区的结构改变可能是海马功能障碍的潜在的核心神经生物学机制,这些区域的退化可能导致了T2DM患者的记忆损害。3.T2DM患者主要在默认网络脑区(尤其是颞中回)存在镜像同伦连接异常的改变。同时颞中回镜像同伦功能连接的下降与Mo CA分值显著正相关,提示在T2DM认知功能障碍发生过程中颞中回可能是默认网络区域内受损害的关键节点。
【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R445.2;R587.2;R749.2

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 赵倩华;罗玉敏;周玢;洪震;;胰岛素干预加重海马注射AΒ阿尔茨海默病大鼠模型认知损害(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2005年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘郁东;孙圣刚;;阿尔茨海默病与糖尿病之间关系的研究进展[J];国际神经病学神经外科学杂志;2010年05期
2 柳越;;太原市某社区老年人群轻度认知功能障碍危险因素的临床调查[J];中西医结合心脑血管病杂志;2013年04期
3 章容;戴武;张继;王松;廖芳芳;叶军;曹永红;刘燕;汪运生;张苏皖;匡蕾;邹玲玲;;初诊2型糖尿病患者胰岛素强化治疗前后海马区NAA/Cr、Cho/Cr的变化[J];安徽医科大学学报;2015年04期
4 张苏皖;戴武;张继;王松;廖芳芳;叶军;曹永红;刘燕;汪运生;章容;匡蕾;邹玲玲;;早期胰岛素强化治疗对2型糖尿病患者海马N-乙酰天门冬氨酸复合物、胆碱复合物表达的影响[J];中国医学影像技术;2015年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵倩华;PPARγ激动剂对Aβ降解酶[D];复旦大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 左萍萍,刘娜,陈纪君,张世仪;空间学习记忆引起脑内胆碱乙酰转移酶活性的变化[J];基础医学与临床;1997年06期
2 王天友,王秋萍,李泽卿,左萍萍,吴昆旻,汤健;正常5月龄SD大鼠空间学习记忆行为观察[J];医学研究生学报;2003年06期
3 胡镜清,温泽淮,赖世隆;Morris水迷宫检测的记忆属性与方法学初探[J];广州中医药大学学报;2000年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝晶;脑功能磁共振成像的研究进展[J];中国医学影像技术;2002年11期
2 陆菁菁;功能磁共振成像的研究背景和临床应用[J];国外医学(临床放射学分册);2003年06期
3 聂生东,汪洪志,李雯,武杰;脑功能磁共振成像及其处理分析技术对神经科学研究的价值[J];中国临床康复;2005年29期
4 唐鹤菡;幸浩洋;李飞;李秀丽;李东明;刘荣波;龚启勇;;脑功能磁共振成像的质量控制标准[J];华西医学;2008年04期
5 谭小琳;用功能磁共振成像开展神经科学研究──第二部分:应用综述(英文)[J];中国医学物理学杂志;2000年01期
6 贾富仓,翁旭初;事件相关功能磁共振成像[J];生理科学进展;2001年04期
7 孙学军,刘买利,叶朝辉;脑功能磁共振成像研究进展[J];中国神经科学杂志;2001年03期
8 罗春阳;功能磁共振成像在难治性癫痫的研究进展[J];国外医学(神经病学神经外科学分册);2003年01期
9 骆姚星,唐一源;脑高级功能的功能磁共振成像研究[J];医学影像学杂志;2003年03期
10 聂生东,聂斌;脑功能磁共振成像及其应用进展[J];中国医学影像技术;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈伟杰;张晓京;包尚联;;脑功能磁共振成像数据处理方法的研究[A];Medical Imaging and Radiological Physics--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2000年
2 伍建林;何立岩;张清;宋清伟;骆姚星;;汉字与英文字形辨认的脑功能磁共振成像初步研究[A];2003年全国医学影像技术学术会议论文汇编[C];2003年
3 张金峰;石继红;徐开旭;王明辉;周子宁;张建新;徐增瑞;魏永祥;;嗅觉脑功能磁共振成像研究[A];全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2012年
4 江开达;刘登堂;王志阳;凌政;吴彦;刘含秋;冯晓源;徐一峰;;词语流畅性作业的脑功能磁共振成像研究[A];中国神经科学学会精神神经专业委员会成立大会暨第一届学术会议论文集[C];2004年
5 伍建林;张清;张竞文;宋清伟;苗延巍;;人类嗅觉脑功能磁共振成像研究(愉快及非愉快气体激活相应的脑区)[A];第二届医学影像山东论坛论文集[C];2005年
6 张仲伟;缪飞;陈克敏;;直肠球囊扩张刺激的脑功能磁共振成像研究[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
7 张仲伟;缪飞;陈克敏;;简体汉字词组短时记忆时的脑功能磁共振成像研究[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
8 伍建林;何立岩;宋清伟;张青;张竟文;;功能磁共振成像在人脑数字及汉字认知的应用研究[A];第十三届全国临床医学影像学术会议论文汇编[C];2003年
9 靳晓坤;燕铁斌;Christina WY Hui-chan;;功能性电刺激诱发健康人手部运动时脑功能磁共振成像研究[A];广东省康复医学会、广东社会学会健康研究专业委员会2007年学术年会论文汇编[C];2007年
10 张金峰;魏永祥;胡凌;杨凌;郁迪;王振常;鲜军舫;;嗅觉脑功能磁共振成像初步研究[A];2010全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 徐亚静;“现代望诊”解读传统针灸“密码”[N];中国医药报;2013年
2 何积惠 编译;给思维秤重[N];文汇报;2014年
3 记者 鲍妍;人人都能预测未来?[N];北京科技报;2011年
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1 曾令李;基于功能磁共振成像的脑网络研究[D];国防科学技术大学;2014年
2 张艳伟;2型糖尿病认知功能障碍的脑结构和功能磁共振成像研究[D];第三军医大学;2015年
3 曾翎;功能磁共振成像数据处理方法与应用研究[D];电子科技大学;2008年
4 张江;脑功能磁共振成像数据处理算法及应用研究[D];电子科技大学;2010年
5 雷都;功能磁共振成像在儿童遗尿症与儿童多动症中的应用[D];华东师范大学;2011年
6 何敬振;针刺脑功能磁共振成像及可重复性研究[D];山东大学;2008年
7 陈耿;文拉法辛对急性脑梗塞后运动功能恢复作用的横向及纵向功能磁共振成像研究[D];第四军医大学;2012年
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9 陈逸;痉挛性斜颈肉毒毒素治疗前后脑功能磁共振成像研究[D];北京协和医学院;2012年
10 陈敏;应用功能磁共振成像(fMRI)评价下丘脑中枢糖耐量试验的敏感性研究[D];天津医科大学;2004年
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1 邱文娟;脑功能磁共振成像数据的相关性研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 班允清;脑梗死致运动感觉皮质区变化的功能磁共振成像研究[D];新疆医科大学;2009年
3 于海燕;基于功能磁共振成像的逻辑计算脑功能区特征性研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 王凯;功能磁共振成像实验数据处理研究[D];大连理工大学;2006年
5 张琳;正常人和失语症病人汉语加工的功能磁共振成像研究[D];浙江大学;2007年
6 沈旭中;视路疾病患者功能磁共振成像研究[D];复旦大学;2008年
7 杨永秀;正常人工作记忆时脑功能磁共振成像研究[D];浙江大学;2006年
8 刘海;汉字书写相关神经基础的功能磁共振成像研究[D];浙江大学;2004年
9 何立岩;人脑语言认知的功能磁共振成像实验研究[D];大连医科大学;2003年
10 程明;独立成分分析算法应用于功能磁共振成像数据中[D];吉林大学;2013年
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