近日,我院心理卫生中心邱昌建主任医师团队、核医学科贾志云教授团队联合国外学者在Nature Mental Health(IF:8.7)发表研究文章Associations among bipolar II depression white matter subgroups, inflammation, symptoms and childhood maltreatment。研究发现双相障碍II型抑郁发作患者(简称BDII-D)存在特征性白质改变模式,并首次识别出具有独特临床特征的神经生物学亚型,为BDII-D的精准诊断和治疗提供了新思路。
我院曹源博士、哈佛医学院/罗彻斯特大学Paulo Lizano副教授为共同第一作者,我院心理卫生中心邱昌建主任医师、德国耶拿大学医院Martin Walter教授、我院核医学科贾志云教授为共同通讯作者。我院为第一作者单位。
双相情感障碍 II 型(bipolar type II disorder, BD-II)是一种以抑郁发作与轻躁狂(hypomanic)发作交替出现为特征的心境障碍。在其临床表现中,抑郁发作占据主导地位,常伴有认知功能损害,且共病精神障碍和躯体疾病的风险增高。既往研究提示,白质微结构破坏会损害对情绪和认知过程的“自上而下”调控功能,可能导致心境障碍症状。同时,心境障碍中白质完整性异常、外周炎症和童年期创伤之间存在复杂的相互作用。然而,其在 BDII 抑郁发作(BDII depression, BDII-D)患者中的具体改变及相关神经生物学机制仍不甚明了。
该研究采用基于卷积神经网络的纤维束分割工具 TractSeg,对 146 名 BDII-D 患者和 151 名健康对照(healthy controls, HCs)进行了白质完整性分析。结果发现,BDII-D 患者在涉及情绪调节和半球间通讯的关键区域(如胼胝体膝部、胼胝体前中体部、左侧下纵束和右侧纹状体-额-眶束)的 FA 值降低,提示这些区域白质微结构受损。与之相对,在感觉运动相关的纤维束(如左侧皮质脊髓束、左侧额-脑桥束、左侧顶-枕-脑桥束、左侧丘脑-运动前皮质束、左侧丘脑-顶叶束和右侧纹状体-运动前皮质束)的 FA 值则显著升高,提示可能存在代偿性或运动性激越相关的改变。这种白质改变的双向模式可能反映了状态相关波动或慢性患者的代偿现象。
进一步偏相关分析显示,胼胝体、下纵束和纹状体-额眶束的 FA 值降低与外周炎症标志物(IL-6、IL-1β、CRP 水平、中性粒细胞/淋巴细胞比值、单核细胞/淋巴细胞比值)增高显著相关,表明外周炎症与 BDII-D 中负责情绪处理和感觉整合的白质微结构改变相关。此外,感觉运动相关纤维束的 FA 值升高也与 CRP 水平升高相关,提示炎症可能对白质产生复杂且区域特异性的影响,其效应因纤维束功能而异。
BDII-D 的白质完整性改变还与临床症状相关:胼胝体膝部的 FA 值与 HAMD 评分、HAMA 评分、PANSS 一般精神病理评分及 PANSS 总分呈负相关;而右侧纹状体-运动前束的 FA 值与上述评分呈正相关。
研究进一步利用非负矩阵分解和 K 均值聚类识别出两个 BDII-D 的白质亚组:相对于亚型 2,亚型 1 以胼胝体 FA 值降低为特征,同时表现出更高的 IL-6、IL-1β 和 CRP 水平,更严重的童年期情感创伤经历,以及更严重的抑郁、精神病性阳性(妄想)和阴性症状。这些组间差异支持存在一种 BDII-D 白质亚型,其特征表现为免疫激活、精神症状改变与童年期创伤的汇合。这些发现为 BDII-D 的病理生理学机制提供了关键新见解,揭示了外周炎症过程和童年期创伤如何塑造大脑白质连接性,并可能催生具有独特临床特征的离散神经生物学亚型。
该研究首次在BDII-D中建立了白质微结构改变、外周炎症激活、童年创伤经历与临床症状严重程度之间的多维度关联模型。研究发现的神经生物学亚型为BDII-D的精准分型提供了客观影像标记,提示针对高炎症亚型的抗炎治疗和针对童年创伤的心理干预可能具有临床潜力。