抑郁症自杀未遂患者脑磁共振研究进展

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查看682 | 回复0 | 2020-3-4 10:59:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
       抑郁症是一种以情绪低落、思维迟缓及兴趣缺失为主要临床表现的情感性精神障碍,严重者可出现木僵甚至自杀。据报道,全球约有3.22亿抑郁症患者,预计到2030年抑郁症将成为第一大疾病负担。目前,抑郁症自杀未遂的人数高达自杀人数的30倍,是重复自杀未遂和自杀死亡的重要预测因素。此外,自杀未遂和自杀死亡在人口统计学、临床和神经生物学等方面都有相似性,因此识别抑郁症自杀未遂的客观生物标志物有助于预防自杀。
       然而目前针对抑郁症自杀未遂的磁共振研究较少且部分研究结果不一致,可能受研究对象、样本量等的影响。笔者就以往磁共振研究中抑郁症自杀未遂患者大脑结构及功能改变,为抑郁症自杀未遂发病的神经机制提供依据。
1.抑郁症自杀未遂与MRI结构影像学
       VBM是一种基于计算机的全脑分析方法,通过定量测定全脑灰、白质密度或体积的变化来反应形态的改变。自杀未遂抑郁症患者背外侧前额叶、眶额回、前扣带回、颞上回、顶枕叶和基底节灰质体积缩小,额叶-纹状体-边缘网络(fronto-striato-limbic network)灰质密度明显下降,这些结构异常可能构成了自杀未遂抑郁症的解剖学基础。对老年男性的VBM研究发现,自杀未遂迟发性抑郁症患者额、顶、颞叶灰质体积减少,岛叶、豆状核、中脑和小脑白质体积减少。
       由于脑缺血也可同时累及灰质和白质,排除了年龄因素影响之后,对年轻抑郁症患者研究发现,右侧颞中回、扣带回体积显著减少,右侧顶叶灰质体积增加,表明抑郁症自杀未遂患者存在颞-顶-边缘网络灰质体积异常。此外,扣带回的灰质体积值与功能障碍态度评分(dysfunctional attitude scale,DAS)呈负相关,表明某些特定脑区灰质体积的减少造成患者认知脆弱,并可能与自杀相关。有学者将自杀未遂进一步细分为高致命性自杀未遂、低致命性自杀未遂及非致命性自杀未遂,结果发现,高致命性自杀未遂抑郁症患者前额叶和岛叶的灰质体积更大,与以往的研究相矛盾,笔者推测可能是由研究对象的差异造成的。
       以上研究表明自杀未遂抑郁症患者涉及多个脑区结构的异常,其中额叶和边缘系统是研究较为一致的脑区。结构异常可能增加了患者自杀的易感性,再加上环境因素(如社会应激),共同导致自杀行为。
2.抑郁症自杀未遂与MRI功能影像学
2.1 血氧水平依赖成像
       前额叶参与人脑的高级认知及情绪、行为等的调节,是抑郁症研究最多的脑区之一。Cao等发现:伴自杀未遂的青少年抑郁症患者左侧额上回和左侧额中回的Z分数低频振幅(zALFF)明显下降,且与巴雷特冲动量表(barratt impulsivity scale,BIS)评分呈负相关。前额叶功能异常可能会损害决策能力,产生冲动想法并试图自杀。
       边缘系统主要包括海马、海马旁回、杏仁核等几个脑区,其中杏仁核是边缘系统的重要组成部分,与前额叶有着丰富的纤维联系。静息态功能连接研究发现,自杀未遂MDD患者左侧杏仁核与右侧岛叶、左侧眶额叶功能连接明显增加,右侧杏仁核和左侧颞中回功能连接增加,并且右侧杏仁核SSI评分与右侧海马旁回功能连接显著相关,推测右侧杏仁核和右侧海马旁回之间的功能连接可能是自杀未遂MDD的生物标志。
       与无自杀行为抑郁症患者和健康志愿者相比,有自杀行为的抑郁症患者左侧缰核与左侧海马旁回、右侧杏仁核、右侧中央前回和中央后回功能连接增加。以上静息态fMRI研究均说明自杀未遂抑郁症存在边缘网络功能异常。既往研究证实抑郁症自杀与默认网络的异常活动有关。独立成分分析(independent component analysis,ICA)发现,自杀未遂抑郁症患者左侧小脑、左侧舌回连接增强,右侧楔前叶连接减弱。表明伴自杀未遂青少年抑郁症与默认网络功能异常有关,后扣带回/楔前叶和左小脑的异常连接可能是抑郁症青少年自杀行为的预测因子。
       研究发现,在面对典型愤怒面孔时,有自杀行为的MDD男性患者右侧眶额叶皮质(Brodmann's area 47)活动增加,Brodmann's area 47参与面部表情处理,尤其与愤怒的情绪处理有关,愤怒面孔代表反对的社会信号,提示抑郁症患者对他人的反对更敏感。当面对负性情绪时,抑郁症自杀未遂者会最先激活初级感觉皮层,再引起注意网络活动增加,这就导致抑郁症患者存在负性情绪加工偏移,对负性情绪的过度关注,而忽视了积极的情绪体验。
       默认网络、凸显网络与中央执行网络是人脑的三大核心网络,三者之间的相互作用保证了人体各种活动精准而有序的进行,对这些脑网络的研究将成为抑郁症自杀未遂的重要研究方向。
2.2 扩散张量成像
       扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)可无创检测活体内神经纤维的完整性和连通性,并提供特征性定量参数,如表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)及各向异性分数(fractional Anisotropy,FA)。抑郁症自杀最常见于双相障碍(bipolar disorder,BD)和重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)两种疾病。
       研究发现,自杀未遂BD患者左侧眶额叶白质的FA值降低,并与运动冲动呈负相关。说明左侧眶额叶白质结构异常可能在BD患者的自杀行为中发挥重要作用。此外,自杀未遂MDD患者背内侧前额叶低 FA值与自杀未遂史有关。
       无论是BD还是MDD患者,自杀未遂者均表现出额叶-边缘(包括钩束)白质FA值降低。说明额叶-边缘灰质和白质的改变可能是自杀未遂青年/成年早期自杀预防的潜在目标。近年来,脑网络的兴起给抑郁症的研究开辟了一个新视角。脑网络分为结构网络和功能网络。结构网络是利用扩散张量成像通过纤维追踪以获取白质的纤维连接信息。
       研究发现,伴自杀意念的MDD患者额叶皮层下回路和左侧大脑半球负责执行功能的子网络结构连接降低,并且左侧额中回网络测值与自杀意念量表(scale for suicide ideation,SSI)和巴雷特冲动量表(barratt impulsiveness seale,BIS)评分呈显著正相关。说明额叶皮层下回路在MDD患者的自杀意念中起重要作用。然而还未发现用DTI研究自杀未遂抑郁症脑结构网络的文献报道。
2.3 脑磁共振波谱成像
       磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是利用磁共振的化学位移来检测活体组织生化改变的技术。健康人群左右海马存在不对称性,左海马N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)/肌酸(creatine,Cr)比值显著高于右海马。Li等发现自杀未遂抑郁症双侧海马不对称性消失,左海马NAA/Cr比值明显低于健康对照组。
       研究发现,有自杀行为的女性退伍军人前扣带回γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid,GABA)/Cr+磷酸肌酸(phosphocreatine,PCr)比值降低,且与创伤症状量表(trauma symptom inventory,TSI)中的防御回避(the defensive avoidance,DA)亚量表呈显著负相关,推测前扣带回GABA/Cr+PCr比值的降低可能导致患者对情绪的控制能力减弱,并与其自杀行为相关。说明边缘系统在抑郁症自杀未遂中发挥着重要作用。
       目前有关抑郁症自杀未遂的MRS研究还很少,对自杀未遂的预测也十分困难,有研究证实采用机器学习的方法能有效预测自杀未遂,机器学习是未来有前景的发展方向。
3.抑郁症自杀未遂与其他磁共振成像技术
       近年来,一些磁共振成像新技术不断发展并应用于抑郁症自杀的研究中。磁化传递成像(magnetizationtransfer imaging,MTI)是由Wolff等首先提出的,可以间接乃至半定量地根据组织中大分子含量的变化来反映组织结构的完整性,最常用的指标是磁化传递率(magnetization transfer ratio,MTR)。Chen等发现,自杀未遂MDD患者的左侧顶下小叶和右侧顶上小叶的MTR低于非自杀未遂者和对照组。顶叶MTR异常可能影响自杀未遂MDD患者的注意力和决策力,从而增加了自杀的风险。
4.小结和展望
       综上所述,抑郁症自杀未遂的发病机制十分复杂,涉及多个脑区结构及功能的改变,目前研究较为一致的是前额叶和边缘系统。部分研究结果不一致可能是受研究对象、样本量、共患疾病以及研究方法不同等因素的影响。
       磁共振研究在以下方面拥有巨大前景,需要重点发展:
       第一,脑网络研究。脑网络使研究者可以从另一个视角探索抑郁症自杀未遂的神经机制。然而,目前针对抑郁症自杀未遂的脑网络研究甚少,尤其是针对大脑结构网络的研究则尚未见报道。
       第二,影像遗传学研究。自杀和抑郁症均与遗传相关,运用影像遗传学的方法可以更深入地探讨遗传与环境因素在自杀行为中的作用。
       第三,分层研究。不同人群的自杀行为可能存在不同的模式,例如青少年由于脑发育尚未成熟,更容易出现冲动性自杀行为;成年人的自杀行为可能与认知缺陷有关;老年人的自杀行为与周密的计划性有关。对青少年、成年人以及老年人进行分层研究将有助于实施个体化的治疗。
       第四,性别差异。研究发现,女性更容易患抑郁症,但是抑郁症男性患者自杀的发病率更高,研究性别差异与抑郁症自杀的机制将有助于对患者实施个体化预防及治疗。最后,抑郁症是一种异质性疾病,与心理、生物、社会及环境等多种因素有关,功能磁共振不能完全解释抑郁症自杀的病理生理机制。未来研究中需要分子生物学、基因组学、代谢组学等联合研究以寻找抑郁症自杀客观的生物学标志。
      来源:于美霞,毛宁,张琪,王滨.抑郁症自杀未遂患者脑磁共振研究进展[J].磁共振成像,2019,10(11):855-858.

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