Alzheimer’s & Dementia
揭示唐氏综合征与阿尔茨海默病白质轨迹的新视角
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本研究首次应用扩散张量形态学分析（D-TBM）技术，全面揭示唐氏综合征（DS）个体白质（WM）的广泛微结构和体积变化，尤其在语言、记忆和执行功能相关通路中。此外，首次报道了轴ial diffusivity（AxD）的减少，可能反映早期神经炎症或发育异常，为DS相关AD的早期生物标志物研究提供新方向。
唐氏综合征（DS）患者由于21号染色体三体性，特别是APP基因的三倍体，导致淀粉样蛋白β（Aβ）的过量产生，使其在30岁后就出现AD神经病理改变，并在60岁前发展为痴呆。传统白质研究多依赖TBSS技术，仅关注各向异性核心区域，可能遗漏全脑白质变化。本研究采用扩散张量形态学分析（D-TBM）技术，结合张量标量与矢量信息，提高注册精度，全面评估WM微结构和体积变化。此外，研究还分析了不同年龄组DS与健康对照的WM差异，以区分染色体21三倍体相关的发育异常与AD相关的神经退行性改变。
本研究纳入51名DS成人和35名健康对照（TD），并分为≤35岁（年轻组）和≥36岁（老年组）。通过3T MRI扫描，采用国际标准化的扩散张量成像（DTI）协议，获取b0图像及多个b值（500, 1000, 2000 s/mm²）的扩散数据。所有数据经过降噪、Gibbs环状伪影校正、磁化率失真校正、运动校正等预处理步骤，排除头部运动超过2 mm的个体。随后，使用DR-TAMAS工具进行D-TBM分析，生成特定研究模板，提高注册精度，减少几何失真。研究主要关注FA、MD、RD、AxD等DTI标量参数，以及Jacobian行列式（Ln-J）反映的局部体积变化。结果显示，年轻DS组在多个白质区域，包括扣带、胼胝体、内囊和小脑WM，出现显著的FA降低和RD升高，而AxD降低则首次在DS中被发现，提示可能存在早期神经炎症或非典型WM发育。老年DS组相较TD组，白质微结构损伤更为广泛，且涉及前部胼胝体、额顶叶连接、颞叶和小脑WM，MD和RD显著升高，提示轴突损伤或脱髓鞘可能。组内分析显示，老年DS相较年轻DS，FA进一步下降，RD上升，尤其在左侧额顶叶和颞叶WM，提示AD相关神经退行性变的叠加效应。此外，老年DS组的胼胝体和内囊变化与语言、记忆和执行功能下降密切相关，为DS-AD的早期干预提供影像学生物标志物。
本研究通过D-TBM技术，全面刻画了DS成人白质的发育与退化轨迹。结果显示，无论年龄如何，DS个体均表现出广泛的白质完整性降低，特别是在语言和记忆相关通路。老年DS组进一步表现出MD和RD升高，提示与AD相关的脱髓鞘或神经退行性变。值得注意的是，AxD的降低在DS中首次被报道，可能反映早期神经炎症或非典型白质发育，未来结合FLAIR或PET成像可进一步区分结构与炎症因素。研究强调了白质微结构作为DS向AD转化的潜在生物标志物，为早期干预和治疗策略提供依据。
