文摘
背景和目的:庫欣綜合征後出現慢性暴露於糖皮質激素水平升高。皮質醇過量可能改變白質微結構。我們的目的是研究WM庫欣綜合症患者的變化而控製利用DTI和hypercortisolism的影響。
材料與方法:35庫欣綜合症患者和35名健康對照組,與年齡、教育、和性,分析了通過DTI分數各向異性(tract-based空間統計),意味著擴散係數,軸向擴散係數和徑向擴散係數(一般線性模型、family-wise錯誤和threshold-free集群增強修正,P< . 05)。此外,在WM hypercortisolism DTI變化的影響研究通過比較4組:8與活躍hypercortisolism庫欣綜合症患者,7與庫欣綜合症medication-remitted皮質醇,20手術治愈,35控製。心血管風險因素作為協變量。此外,相關性分析在DTI價值觀,同時免費24小時尿皮質醇水平,和疾病持續時間。
結果:有廣泛的改變(減少分數各向異性和平均擴散係數增加,軸向擴散係數,和徑向擴散係數值;P< . 05)在庫欣綜合症患者與控製相比,獨立於心血管疾病的風險因素。活動和治愈的庫欣綜合征組顯示出類似的變化而控製。醫學彙庫欣綜合症患者也降低了分數各向異性和增加意味著擴散係數和徑向擴散係數值,而控製。之間沒有相關性被發現DTI免費地圖和24小時尿皮質醇水平或與疾病持續時間。
結論:擴散WM改變庫欣綜合症患者建議WM完整性和髓鞘脫失的潛在損失。一旦出現,他們似乎伴隨hypercortisolism獨立,堅持後緩解/治療。
縮寫:
- 廣告
- 軸向擴散係數
- CS
- 庫欣綜合症
- 足總
- 分數各向異性
- 醫學博士
- 意思是擴散係數
- 理查德·道金斯
- 徑向擴散係數
- 生
- 免費尿皮質醇
庫欣綜合征(CS)是一種罕見的內分泌疾病的患病率大約40例每百萬居民,1因此,在診斷和治療經常延遲幾個月或幾年。這是由於過度暴露於皮質醇由於adrenocorticotropin-secreting垂體腺瘤(庫欣病),腎上腺腺瘤,或異位分泌adrenocorticotropin其他器官的腫瘤。2它會導致一係列的生理和心理症狀,包括抑鬱和冷漠。3所謂的糖皮質激素級聯假說,基於動物模型,同事糖皮質激素過多的有害影響的結構,功能和大腦細胞活力。4過度暴露於糖皮質激素導致可塑性的變化,在海馬神經發生減少,細胞損失。5此外,皮質醇誘發周圍軸突髓鞘損失在產後的老鼠,6和最近的證據表明,長期暴露在高強度的糖皮質激素會改變oligodendrocyte-mediated remyelination。7,8因此,皮質醇過量最有可能改變大腦白質的微觀結構,針對患者的大腦中有髓鞘的軸突束CS。此外,hypercortisolism經常決定了糖尿病,中央肥胖和血栓形成傾向,增加心血管疾病,9在CS死亡率的主要原因,即使生化治療。10這些並發症也會影響大腦WM CS的微觀結構。11
一些成像研究調查患者大腦結構CS。12,13斯達克曼等,14使用成像先生發現減少海馬體積之間的關係,在CS記憶功能障礙和皮質醇水平升高。最近的研究,包括CT和MR成像技術,描述了CS的腦容量損失。15與成像先生和自動容量分析,海馬體積減少患者CS中發現了嚴重內存赤字。16最近的一項研究調查WM和DTI長期緩解的病人普遍觀察到的庫欣病和異常。作者還觀察到失去完整性的鉤狀的纖維束,這是與抑鬱症的嚴重程度有關。17他們得出的結論是,結構性變化在WM完整性hypercortisolism治愈後在大腦中保存17;但活動性疾病患者不在,和心血管危險因素並沒有報道。
DTI先生是一個允許非侵入性成像技術,在活體內研究大腦通過評估水分子的運動,在神經軸突。18,19不同的DTI地圖顯示WM架構20.並且可以描述微觀結構WM異常。分數各向異性(FA)反映了WM完整性,增加平均擴散係數(MD)可能是由於脫髓鞘或水腫。21減少軸向擴散係數(廣告)表明軸突喪失,22而增加徑向擴散係數(RD)與髓鞘脫失。21
本研究的目的旨在探討腦WM微結構CS患者與健康對照組相比,利用DTI。這是假設WM完整性在CS改變患者的大腦,反映出微觀結構變化,這些變化持續hypercortisolism緩解或治愈後。
第一次DTI分析比較患者與健康對照組CS,緊隨其後的是第二個分析患者分為積極的CS,彙出CS,治愈CS。並發症,增加心血管疾病的風險是不調查。相關性的WM變化與24小時尿皮質醇(生)值和持續時間的自由hypercortisolism也被調查。
材料和方法
參與者
35 c患者和35歲健康誌願者匹配性,控製年齡(±3年),多年的教育(±3年)是包括在內。八個病人活躍hypercortisolism 7已經彙出hypercortisolism醫學療法,和20是手術後治愈(表)。緩解的hypercortisolism被認為是當病人腎上腺機能不全或早晨皮質醇抑製(< 50 nmol / L, < 1.8 /μg / dL) 1毫克地塞米鬆過夜後,多次正常24小時生水平(< 280 nmol / 24小時)。疾病持續時間,24小時生的水平,和臨床變量相關的心血管風險(吸煙、高血壓、血脂異常、肥胖、中部和增加身體質量指數)收集(表)。內分泌學家負責疾病持續時間被定義為從症狀出現的時間直到hypercortisolism治療後緩解。在診斷、hypercortisolism時間估計通過麵試和病人的醫療記錄和照片的詳細審查。所有信息是或保存在臨床記錄,連同生化數據。糖尿病患者被排除在外,因為它是已知影響WM。23
所有受試者右手和批準後簽署知情同意的研究倫理委員會的醫院。無標題有腦損傷或臨床腦血管疾病。
圖像處理
DTI處理進行計算的港口d 'Informacio Cientifica通過設計在巴塞羅那,門戶平台,包括大腦的功能磁共振成像軟件庫(目前;4.1.4版本;http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl)。24圖像首先糾正頭部運動和渦流的仿射登記。第一個3 d體積是提取圖像參考使用大腦提取工具(http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/BET)。25馬裏蘭州Voxelwise FA的圖片、廣告和RD地圖生成通過使用大腦的功能磁共振成像擴散工具箱(http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fdt/index.html在每個立體像素)擬合擴散張量。接下來,tract-based空間統計包(http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/TBSS)26是申請voxelwise統計分析。首先,大腦的功能磁共振成像線性圖像配準工具(調情;http://www.fmrib.ox.ac.uk/)是用來對齊所有FA圖像到一個標準的空間大腦58-FA (fMRI)。然後,意思是骨架的FA圖像是由選擇主要的WM大片,減少0.2閾值(不包括所有足總壓的< 0.2)增加一致性。醫學博士,廣告,和RD地圖都遵循同樣的Tract-Based空間統計過程的非線性彎曲和骨架投影獲得估計向量。
先生成像采集和在線附錄中詳細的統計分析。
結果
1:分析比較患者CS和控製
人口統計學和臨床變量。
由於匹配的研究設計,沒有年齡差異、性別、或患者CS之間多年的教育和控製。高血壓並發症的差異被發現:(0控製/ CS患者15;P<措施),高甘油三酯血症(6控製/ CS患者17;P= 04),中央肥胖(10控製/ 24 c患者;P<措施),身體質量指數(22、健康、< 25;11個超重,25至30;和2肥胖,> 30控製與11健康,17個超重,肥胖患者CS和7;P= .019)。對這些差異,我們協變量包括這些並發症在DTI分析。沒有吸煙的差異(12不吸煙者,12個吸煙者,11人在控製和18不吸煙者,10個吸煙者,CS)患者和7人或高膽固醇血症的患病率(4 CS)患者健康對照組和4之間的觀察組。
DTI分析
的圖顯示廣泛的FA減少(一個)和醫學博士(B)、廣告(C)和理查德·道金斯(D)增加在所有患者CS與控製(P< . 05)。沒有差異被發現在相反的比較(即控製低FAs和更高的MD,廣告,或者比患者RDs CS)。
差異(P< . 05)在DTI地圖在所有患者CS和控製通過使用高血壓、高甘油三酯血症、肥胖、中部和身體質量指數作為協變量。
分析2:患者比較活躍,彙出,治愈CS和控製
人口統計學和臨床特點。
沒有發現差異在年齡、性別、或多年的教育之間的控製和CS的子組。24小時活躍CS患者生水平高於其他3組。高血壓的患病率、高甘油三酯血症、中央肥胖和身體質量指數增加組間的不同,所以他們在DTI分析(分析不表)。吸煙和高膽固醇血症組之間沒有差別。沒有疾病持續時間的差異或病因CS組中被發現。
DTI分析
在線減少FA(圖1顯示了體素/區域一個)和增加醫學博士(B)、廣告(C)和理查德·道金斯(D在活躍的患者CS)值與控製(P< . 05)。沒有發現差異的反向對比(即控製既沒有降低足總也沒有更高的MD,廣告,或RD值比活躍的患者CS)。
在線圖2顯示了體素/地區減少FA (一個)和增加醫學博士(B)和理查德·道金斯(C)值(P< . 05)患者免除CS與控製。沒有發現差異的反向對比(即控製既沒有降低足總也沒有醫學或RD值高於患者積極CS)。沒有看到廣告值組間的差異。
在線圖3顯示了體素/地區減少FA (一個)和更高的醫學博士(B)、廣告(C)和理查德·道金斯(D)值(P< . 05)治愈患者CS與控製。沒有發現差異的反向對比(即控製既沒有降低足總也沒有更高的MD,廣告,或RD值比治愈患者CS)。
沒有發現差異在任何DTI地圖/值(馬裏蘭州FA、廣告或RD) 3子組中患者CS(活躍,彙出,和治愈)。
相關分析
沒有發現相關的任何DTI地圖(FA,醫學博士,廣告,和RD) 24小時生水平的健康對照組(n= 28)或患者CS (n= 34)或CS患者疾病持續時間。
討論
這項研究展示了廣泛的WM改變對DTI的大腦中CS患者與健康對照組相比,後持續控製心血管危險因素(高血壓、血脂異常和肥胖)。WM參與的模式,減少FA和MD增加,廣告,和RD,表明存在一個潛在的損失WM完整性和占主導地位的髓鞘脫失。WM的亞組分析演示了同樣的模式參與患者活躍,彙出,治愈CS,之間沒有任何關聯DTI價值觀,伴隨的24小時生水平,或疾病持續時間。這些結果暗示WM損害並不取決於當前hypercortisolism因為它緩解/ CS治愈後依然存在。這些發現支持最近的概念,一旦WM損傷發生後早期接觸hypercortisolism,它並非完全可逆的,盡管成功的治療與手術或藥物治療。它增加了越來越多的證據表明,殘餘發病率持續後內分泌控製CS。17
盡管大多數DTI研究指FA值,其他DTI地圖/ WM微觀結構參數提供額外的信息,擴展了WM完整性的理解。FA值表明損失降低纖維的一致性,因此WM完整性。增加整體水擴散在所有的方向(MD)可能反映脫髓鞘27或水腫21;更具體地說,徑向擴散係數測量擴散垂直於呼吸道和與髓鞘完整,28所以增加脫髓鞘。21,29日擴散的整體本地級平行束軸突(軸向擴散係數)提供信息完整性,因此減少了廣告值表明軸突喪失。22然而,任何微觀結構特性的WM推斷DTI地圖是間接措施真正的生物結構,進行解釋時應特別謹慎。30.,31日
然而我們的研究卻顯示廣泛的WM在CS患者的大腦損傷,減少FA和擴散係數增加,包括RD,堅持在控製心血管危險因素和臨床變量也可能改變WM(包括高血壓、血脂異常和肥胖)。這些患者的WM CS的顯微結構的變化反映了完整性損失主要是由於軸突的髓鞘脫失而不是損失。我們的結果類似於那些獲得在最近的DTI 22 CS長期緩解的患者的研究(11年)手術後,通過使用一個類似的唯一方法。17這些作者報道的發現與我們的相似,與患者CS在WM普遍減少FA值,包括胼胝體,雙邊扣帶回,雙邊鉤狀的纖維束。他們還發現RD值增加,類似於我們的研究結果,表明主要潛在脫髓鞘改變WM大片。觀察到在RD應該增加,然而,被小心,尤其是在區域包含白質束的口岸,之前已經報道過了。31日不僅我們的結果擴大發現患者在長期緩解,但也在那些活躍hypercortisolism和彙出CS醫學治療。此外,心血管疾病的風險因素,也可能損害大腦WM,被控製在我們的研究中。證據表明,糖皮質激素可能導致大腦衰老5和生產WM變化對DTI32類似CS中找到。WM參與衰老的模式被稱為“慢性WM變性”,包括增加細胞外卷膜(水腫)和低衰減由於髓損失,軸突比體積小,較高的軸突空隙,減少細胞外彎曲度。33這些微觀結構WM變化類似DTI患者CS在我們的研究中觀察到的變化。
一些研究報道一定程度的可逆性的大腦34和海馬體積損失35hypercortisolism後修正。然而,代謝異常患者的海馬CS治愈,即持續性神經功能障礙/損失和膠質增生,最近被觀察到,36同意了DTI改變我們現在觀察彙出和治愈患者CS。最有趣的,有人建議慢性暴露於糖皮質激素在中樞神經係統可能導致炎症,37這可能觸發WM微結構損傷患者CS,作為本研究中發現的。此外,高水平的皮質醇增加心血管危險因素的流行9,11如高血壓、血脂異常、肥胖,還可能影響WM微觀結構。因此,我們糾正這些心血管疾病的風險因素,這組患者CS之間的不同;但WM損害觀察這些並發症的存在與否無關。我們排除了患者和控製糖尿病,另一個疾病損害大腦WM。我們的研究結果讓我們假設接觸hypercortisolism扮演著主要的角色,可能是由炎症,37並負責WM損害的持久性彙出/治愈患者CS。38
我們的研究有一定的局限性:首先,主題包括的小樣本,這是難以克服在CS這樣一個罕見的內分泌疾病。與控製相比,患者免除CS中FA減少,增加醫學博士和RD,沒有廣告的變化,這些結果是不同於那些在活躍和治愈患者CS觀測;這種缺乏廣告的變化可能是由於小樣本大小。第二,DTI研究中,盡管十分強勁,橫斷麵,包括患者CS在疾病的不同階段(活躍,彙出,治愈)。清晰地定義在WM hypercortisolism改變的影響,較大的縱向研究是可取的。最後,我們的研究沒有解決WM改變的功能意義和是否涉及到心理學。
結論
WM損害DTI CS表明患者的大腦中廣泛的完整性和占主導地位的髓鞘脫失。這些改變似乎伴隨hypercortisolism和獨立的存在或缺乏其他心血管危險因素,如高血壓、血脂異常、肥胖,他們堅持盡管緩解/治療。當他們發生的機製和可能涉及的修飾詞仍不清楚。
確認
我們感謝患者和健康誌願者參與當前的研究合作。
腳注
披露:帕特裏夏·皮雷-相關的:格蘭特:西班牙科技部創新(FIS080302 FIS, 070770)。*桑托斯艾麗西亞-相關的:格蘭特:Ministerio de Ciencia y educacion *評論:公共西班牙格蘭特FIS080302。蘇珊·m·韋伯-相關的:格蘭特:學院祝您健康卡洛斯三世,經濟和競爭力,衛生部,西班牙,*評論:這是一個公共競爭格蘭特,我是首席研究員。尤金尼亞Resmini -相關的:格蘭特:Ministerio de Ciencia e Innovacion 080302 (FIS)。*虹膜克雷斯波-相關的:格蘭特:FIS 080302”在內源性Hypercortisolism Neuroradiological,神經心理學和臨床研究:對比庫興氏綜合征和慢性重度抑鬱症”;資助機構:研究院祝您健康卡洛斯三世;項目時間:從2009年到2011年,首席研究員:蘇珊·m·韋伯。*資金支付給機構。
這項工作是由皇家研究院的支持祝您健康卡洛斯三世,西班牙科學創新部(MICINN FIS080302和FIS 070770)和歐盟委員會(ERCUSYN PHP800200)。
表明非訂閱者開放獲取www.ajnr.org
引用
- 收到了2014年10月11日。
- 接受修訂後2014年12月14日。
- ©2015年由美國神經放射學雜誌》上
