2023年07月30日发布 | 701阅读
创伤

运动相关脑震荡患者的血液生物标志物与白质微结构变化的关系

林发

首都医科大学附属北京天坛医院

冯军峰

上海交通大学医学院附属仁济医院

王知秋

复旦大学附属华山医院





































































































































美国印第安纳大学医学院放射学与影像科学系的Yu-Chien Wu等针对77例运动相关脑震荡开展研究,探讨其与血液生物标志物和白质MRI-DTI的相关性。研究目标是,DTI显示白质微结构完整性是否与血液生物标志物,如tau、NfL、GFAP和UCH-L1的急性期变化相关;白质微结构完整性与血液生物标志物之间在受伤后24-48小时的急性期、无症状期以及重返比赛后7天三个时间点的关联;早期血液生物标志物是否可以预测SRC远期白质微观结构完整性。结果发表在2023年6月《Neurology》在线。


——摘自文章章节

Ref: Wu YC, et al. Neurology.  2023 Jul 11;101(2):e189-e201. doi: 10.1212/WNL.0000000000207389. Epub 2023 Jun 16.


研究背景




运动相关脑震荡(SRC)属轻度脑外伤,最初的神经病理过程是弥漫性轴索伤,它所引起的白质改变可在MRI弥散张量成像(DTI)中发现。DTI检测白质微结构,反映轴索、髓鞘、神经胶质及基质的完整性,是评估SRC客观影像学标志物,有预测预后的价值。


脑损伤后受损的轴索及神经细胞释放代谢产物进入循环,监测生物标志物水平可反映神经元和轴索损伤程度;代谢产物Tau、神经纤维丝轻链(neurofilament light,NfL)与轴索相关,泛素C末端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase L1,UCH-L1)与神经元相关,胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)与星形胶质细胞骨架功能有关。上述血液生物标志物具有诊断和治疗SRC的临床意义。


目前,急性损伤后,外周血蛋白质组学生物标志物和白质MRI-DTI序列变化的研究均有进展,但在急性损伤后和恢复期的相关性尚未明确。美国印第安纳大学医学院放射学与影像科学系的Yu-Chien Wu等针对77例运动相关脑震荡开展研究,探讨其与血液生物标志物和白质MRI-DTI的相关性。研究目标是,DTI显示白质微结构完整性是否与血液生物标志物,如tau、NfL、GFAP和UCH-L1的急性期变化相关;白质微结构完整性与血液生物标志物之间在受伤后24-48小时的急性期、无症状期以及重返比赛后7天三个时间点的关联;早期血液生物标志物是否可以预测SRC远期白质微观结构完整性。结果发表在2023年6月《Neurology》在线。


研究方法



研究分析美国大学生体育协会脑震荡评估、研究和教育联盟(CARE)的大学生运动员脑震荡临床和影像学数据。CARE受试者在3个时间点完成临床评估、抽血和弥散张量成像(DTI):受伤后24-48小时、无症状期和恢复比赛后7天。在每个时间点对受试者进行DTI概率性纤维追踪成像,绘制27个受试者特有的主要白质纤维束。这些纤维束的微观结构组织有四个DTI指标。采用随机截距的混合效应模型来检测白质微观结构异常是否与同一时间点的血液生物标志物相关。应用交互模型检测二者关联是否因时间点而变化。应用滞后模型检测早期血液生物标志物是否可以预测远期白质微观结构的变化。

研究结果



研究纳入的77例大学生运动员的4项血液生物标志物中,总tau蛋白在3个时间点上均与DTI指标显著相关,尤其是tau蛋白与右侧皮质脊髓束的径向弥散系数(RD)(β=0.25,SE=0.07,pFDR-调整=0.016)和丘脑上辐射(β=0.21,SE=0.07,pFDR-调整=0.042)呈正相关。NfL和GFAP与DTI指标呈时间依赖性。NfL仅在无症状时间显示显著相关(|β|s>0.12,SEs<0.09,pFDR-调整<0.05),而GFAP只在返回赛场后7天显示显著相关(βs>0.14,SEs<0.06,pFDR-调整<0.05)。经过多次调整后,早期tau蛋白与远期RD之间的关联不显著。


研究结论



该前瞻性研究应用CARE联盟的数据,发现在SRC早期阶段,DTI所示白质微结构完整性与创伤性脑损伤的血液生物标志物水平升高相关。血液中的总tau蛋白与白质微观结构变化的相关性最强。
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