重性抑郁症脑白质性别差异的初步研究

联系灰质间的白质纤维 柬及其病变神经纤维传导通路⋯。本研究利用DTI技 术，在探讨重性抑郁症患者白质完整性是否受损的基 础上讨论其性别差异。 1对象与方法 1．1研究对象为来自2005年3月至2007年1月南 万方数据 162 京医科大学附属脑科医院的重性抑郁症住院患者，符 合中国精神障碍分类与诊断第3版(CCMD-3)复 发性(单相)抑郁症和美国精神障碍诊断与统计手册 第四版(DSM—IV)重性抑郁症的诊断标准，均为反复发 作抑郁症，24项Hamilton抑郁量表(HAMD)评分>35。 共24例患者，男性15例，年龄24—55岁，平均(41．06 ±8．99)岁，受教育年限8一15年，平均(11．60±2．87) 年，病程3个月至22年，平均(5．59±8．34)年，24项 HAMD总分36—65分，平均(44．08±7．88)分；女性9 例，年龄23—53岁，平均(39。56±10．65)岁，受教育年 限8一15年，平均(9．89±3．11)年，病程3个月至20 年，平均(4．05±7．20)年，24项HAMD总分36—69 分，平均(52．00±11．55)分。 按居住地、种族、年龄、性别、文化程度等与抑郁组 相近原则选择30名健康志愿者作为正常对照组。其 中男性11名，年龄25—54岁，平均(41．81±11．45) 岁，受教育年限8—17年，平均(10．19±2．89)年；女性 19名，年龄23～53岁，平均(37．53±11．24)岁，受教育 年限8～17年，平均(10．68±3．55)年。 上述抑郁症男性患者组与正常男性对照组之间年 龄(P=0．85，t=0．19)及受教育年限(P=0．23，t= 1．23)，女性患者组与正常女性对照组之间年龄(P= 0．65，t=0．45)及受教育年限(P=0．57，t=0．57)，男 性患者组和女性患者组之间的年龄(P=0．71，t= 0．37)、受教育年限(P=0．18，t=1．37)、病程(P= 0．65，t=0．46)及HAMD总分(P=0．06，t=2．00)差 异均无统计学意义(P>0．05)。 所有受试者均为右利手，无头部外伤史、神经系统 疾病和其他精神障碍性疾病、严重躯体疾病、酒精和视 听力障碍及MRI禁忌，本研究经南京医科大学医学伦 理委员会同意，受试者或其家属在了解实验流程的情 况下均签署知情同意书。 1．2方法应用美国GESignaNV／i1．5T超导型磁 共振仅，正交头颅线圈。扫描时受试者平卧，头部固定 以减少头部活动。 1．2．1MRI平扫先由不知晓受试者情况的放射科 医生完成所有受试者的MRI平扫，即常规磁共振 TlWI、T2WI液体衰减反转恢复序列(Flair)平面扫描， 参数：T1flaire轴状位自旋回波序列采集，与前后联合 连线平行，脉冲重复时间／回波时间(TR／TE)=500 ms／14ms，层厚4mm，视野(vov)=240mm×240mm． 矩阵(matrix)=256×160。T2flaire矢状位在同一位置 采用梯度回波一回波平面成像，TR／TE=3000ms／40 ms，FOV=240mm×240mm，matrix=128×128，每个时 间点连续27层EPI图像，层厚4mm。头部未发现异 常结构，继续进行DTI和3D扫描。 1．2．2DTI扫描采用单次激发自旋平面成像(sin· gle—shotEcho．PlanarImaging，EPI)序列进行轴位扫描， 以正中矢状位平行前后联合连线(AC—PC)为定位线； TR／TE=1000ms／81．2ms，FOV=240mm×240mm， Matrix=128×128，激励次数两次，扫描30层，在25个 方向上施加扩散敏感梯度，扩散敏感系数(b值)= 1000s／mm2，扫描后每一层得到来自25个方向的25 幅图像，加上b值=0时的30幅图像，共采集780幅图 像，层厚4mm，层间隔=0mm。 1．2．3结构MRI扫描(3D结构影像)RF—FASTT1 加权3D像，TR／TE=9．9ms／2ms；matrix=256×192， 共160层，层厚1mm。 1．2．4图像处理及统计分析利用DtiStudio软件对 DTI图像进行分析处理，重建FA图；在Linux系统下 AFNI软件中对全脑图像进行手动操作配准，将低分辨 率的功能图叠加到高分辨率的结构图，主要是根据前 后联合(AC．PC)线及中线平面上的任意两个标志点， 脑的前、后、左、右、上、下6个方向迸行平移及旋转；最 后在基于Matlab6．5平台的StatisticalParametricMap— ping(SPM)2软件中，将配准后的FA图标准化到各自 的标准完的3D图上，得到每个受试者标准化后的图 像，每例91幅。在SPM2中用双样本t检验(统计量为 z值)对患者组与正常对照组之间的FA图进行比较， 基于像素的全脑分析技术(whole-brain，voxel—baseda． nalysis，VBA)探讨全脑的显著性差异区域(P< 0．001)，10个以上连续一体的高亮像素集中区域视为 组间有显著性差异区域；而为减少假阳性的结果出现， 患者组和正常对照组组内男女之间比较时提高了像素 阈值，P<0．001，30个以上连续一体的像素集中区域 视为组间有显著性差异区域。 2结果 2．1 患者组和对照组间大脑区域FA值比较男性 患者左额中回、右颞叶下回、左梭状回、楔前叶及右顶 叶下回等区域FA值低于男性正常对照(P<0．001， cluster>10)；女性患者在右额上回、额下回、，颞下回、 左颞上回及右后扣带回等区域的队值低于女性正常 对照(P<0．00I，cluster>10)。见表1。 万方数据 Table1 Brainregioins砌thsignificantdifferenceofFAbetweendepressedpatientgroupandcontrols 表1不同患者组和对照组间大脑FA的比较具有显著性差异的区域 163 2．2患者组和对照组组内大脑区域FA值比较女 性患者在右顶叶下回、左中央前回、右颞中回及右扣带 回的FA值低于男性患者(P<0．001，cluster>30)；正 常女性仅左枕叶中回白质区域的FA值低于正常男性 (P<0．00l，cluster>30)。见表1。 3讨论 DTI是近年来发展起来的一种新的核磁共振技 术，它主要通过测量水分子的弥散运动重建脑内白质 纤维轨迹并提供可以定量的特征性参数，其主要定量 参数包括表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficient。 ADC)及各向异性(fractionalanisotropy，FA)值，ADC是 体内弥散程度的整体反映，FA值可以提供较好的灰白 质对比，可以用来评估组织结构的完整性和连通性，其 值大说明纤维走向较为一致，排列紧密，髓鞘发育正 常，值减小表明纤维的微细结构遭到破坏口旬]。基于 此，作为目前唯一可以无损伤检测脑白质纤维轨迹和 解剖连通性的方法，DTI为进一步探讨脑发育、脑认知 功能的研究包括抑郁症的发病机制等提供了新的发展 空间。抑郁症的病理机制至今仍无定论，但现有研究 表明抑郁症的发生不仅仅是单个脑区的功能损害，而 是多个脑区相互作用的结果，有学者提出了抑郁症存 在神经解剖环路(边缘系统一皮层一纹状体一苍白球 一丘脑环路)功能异常的观点HJ，并对脑区之间的神经 纤维通路更加关注。同时由于抑郁症临床表现的异质 性高，因而在病理研究中越来越关注选取同质的受试 者。流行病学表明女性抑郁症的发病率及患病率均明 显高于男性，患病率达到3：1，在青春早期抑郁症性别 差异已开始出现，且有研究表明男女本身存在认知功 能差异”】。目前较为一致的观点认为这种性别上的差 异与遗传学、神经生物学、环境等因素相关，但决定抑 郁症性别差异的神经基础仍需进一步研究∞‘71。 本研究严格筛选典型的重性抑郁症患者作为受试 者，同时对DTI数据进行了严密精确的配准，采用可以 更全面发现抑郁症患者脑部病变部位的VBA分析方 法，分析重性抑郁症患者之间可能存在的脑白质性别 差异。本研究结果显示，男性患者组FA值低于男性 正常对照的区域有左额中回、右颞叶回下、左梭状回、 楔前叶及右顶叶回下结构，女性患者组FA值低于女 性正常对照组的区域有右额上回、额叶回下、颞叶回 下、左颞上回及右后扣带回等区域。这同以往不区分 性别，单纯比较抑郁患者和健康受试者FA值变化的 文献报道基本一致”‘1引，进一步提示重性抑郁症患者 特定区域的白质完整性存在异常改变，则神经纤维完 万方数据 164 整性受损导致皮层之间的功能连接可能受到影响，进 而出现情感异常症状和部分认知功能障碍，在脑白质 神经纤维基础上侧面印证了抑郁症神经环路异常的假 说。 本研究还对患者组男女之间进行比较，结果表明， 右顶叶回下、左中央前回、右颞中回及右扣带回等区域 的FA值女性患者显著低于男性患者，提示抑郁症患 者存在性别之间的脑白质差异。但以往神经解剖、结 构功能影像等方面的相关研究已经提示：正常健康男 女之间本身已经存在客观生理上的脑结构差异，男性 白质体积多于女性，而灰质体积小于女性⋯o。 Lavretsky等¨21用MRl分别比较41例老年重性抑郁患 者与41例正常人男女之间的差异，结果两组受试者男 性前额叶体积均小于女性。亦有研究用DTI对正常男 女进行性别差异研究，发现胼胝体周部的膝部、压部、 半卵圆中心及额叶等区域的FA值男性略高于女性， 但仅胼胝体压部的FA存在显著性差异¨3|。抑郁患者 之间的FA值差异是否原本就存在于健康男女之间? 为排除此因素，我们亦对健康男女之间亦进行了分析， 结果表明在健康女性仅仅在左枕叶中回白质区域的 FA值低于健康男性。 抑郁症的DTI研究尚处初级阶段，尤其是专门探 讨抑郁症患者性别差异的研究更少。本研究进一步证 明了抑郁症患者男女均存在脑白质纤维的完整性受损 状况，结果还表明抑郁症患者脑白质之间存在性别差 异。进一步研究中宜扩大样本量排除由于研究样本量 偏小可能带来的假阳性结果；同时尽管本研究患者均 经两周的药物清洗期，但仍不能完全排除药物对于脑 白质的影响。以后若能进一步分组控制患者所用药 物、复发次数等可能的混杂因素，同时结合神经认知方 面的测量，可进一步深入研究抑郁症脑损害的性别差 异。 参考文献 [1]KubickiM，WestinCF，MaierSE，ela1．Diffusiontensorimping anditsapplicationtoneumpsyehiatricdisorders[J]．HarvardRev Psychiatry．2002，10(6)：324-336． [2]TaylorWD，HsuE，KrishnanKR，eta1．DiffusionTensorIma- ging：Background．Potential，andUtilityinPsychiatricResearch [J]．BiolPsychiatry，2004，55(3)：201—207． [3]HolodnyAI，WattsR，KorueinkoVN，eta1．Diffusiontensortrac— tographyofthemotorwhitemattertractsinnlan·currentcontrover- tiesandfuturedirections[J]．AnnNYAcadSei，2005，1064 (12)：88—97． [4]ShelineYI．Neuroimngingstudiesofmooddisordereffectsonthe brain[J]．BiolPsychiatry，2003，54(3)：338-352． [5]LezakMD．NeuropsychologicalAssessment，3rded[M]．New York：OxfordUniversityPress，1995，1429—1498． [6]PiceinelliM。WilkinsonG．Genderdifferenceindepression[J]． Britishjoumalofpsychiatry，2000，177(12)：486-492． [7]ParkercB，BtotchieHL．Fromdiathesistodimorphism：thehiolo- 盱ofgenderdifferencesindepression[J]．JournalofNervous＆ MentalDi∞m，2004，192(3)：210—216． [8]TaylorWD，PayneME，KrishnanKR，eta1．E“denceofwhite mattertractdisruptioninMRIhyperintensities[J]．BiolPsychia- 岬，2001，50(3)：179—183． [9]TaylorWD，MacFal]JR，PayneME，et81．Late—lifedepression andmicrostracturalabnormalitiesindorsolateralprefrontalcortex whitematter[J]．AmJPsychiatry．2004，161(7)：1293—1296． [10]LIChunxiao，SUNXueli，ZOUKe，eta1．Voxelbasedanalysisof DTIindepressionpatients[J]．hatJMRI，2007，1(1)：043一 048． [11]GurRC，TuretskyBI，MatsuiM，eta1．SexDifferencesinBrain GrayandWhiteMatterinHealthyYoungAdults：Correlationswith CognitivePerformance[J]．JNeuroaci，1999，19(10)，4065— 4072． [12]LavretskyL，KurbanyanK，BallmaierMeta1．SexDifferencesin BrainStructureinGeriatricDepression[J]．AmJGeriatrPsychia- try，2004，12(6)：653—657． [13]SuB,anEV，AdalsteinssonE，HedehnsM，ela1．Equivalentdis- ruptionofregionalwhitemattermierostructureinageinghealthy n'tenandwomen[J]．NeumReport，2001，12(1)：99—104． [14]NobuharaK，OkugawaG，SugimotoT，eta1．Frontalwhitematter anisotmpyandsymptomseverityoflate—lifedepression：amagnetic regonancediffusiontensorimagingstudy[J]．JNeuralNeuresurg Psychiatry，2006。77(1)：120—122． [15]BacJN，MacFallJR。KrishnanKR，ela1．DersolateralPrefrontal CortexandAnteriorCingulateCortexWhiteMatterAlterationsin Late—LifeDepression[J]．BiolPsychiatry，2006，60(12)：1356 —1363． (收稿ft期．'2007一∞一27) (责任编辑：曹莉萍) 万方数据