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eClinicalMedicine︱王青团队报道帕金森病痴呆相关性指标定:量脑电图、血清代谢及炎性

刘海玲,王青 逻辑神经科学 2023-03-10


撰文刘海玲,王青

责编︱王思珍

辑︱杨彬伟


帕金森病Parkinson’s diseasePD)是一种在中老年人中很常见的神经退行性疾病。帕金森痴呆PD with dementiaPDDPD患者严重的非运动症状,影响患者的生活质量并增加疾病负担[1]迄今为止,PDD患者的认知严重程度的评估暂无可靠的客观指标。


定量脑电图quantitative electroencephalographyQEEG)是一种非侵入性、高时间分辨率和客观的诊断方法,可以快速评估瞬时神经元和突触功能,并且可能对早期神经退行性变化敏感[2]。研究表明,QEEG特征变化可以鉴别不同病因的痴呆,如路易体痴呆、PDD和阿尔茨海默病[3]然而,QEEG能否评估PDD患者的认知严重程度暂无相关研究


一项meta分析指出[4]Hs-CRP作为常见的外周炎症标志物,可以增强血脑屏障(BBB)的通透性,通过免疫系统介导PD疾病的发生和进展,可预测PD的预后。多项研究表明[5, 6],异常的脂质代谢可能导致PDD发病并导致内溶酶体和线粒体功能障碍,从而导致PD患者的神经元死亡。越来越多的证据表明[7],总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平与PD的严重程度和进展有关。此外,有研究表明炎症及脂类代谢紊乱可能参与脑电信号节律的改变[8-10]因此,本研究探索了PDDPD-NDPD不伴痴呆)和健康对照个体的QEEG指标的差异,寻找敏感的差异定量脑电图指标;探索PDD与炎症和脂质指标之间的关联,以及QEEG特征指标与PD患者认知严重程度的相关性。


2022729日,南方医科大学珠江医院王青教授团队继前日在在国际权威杂志eClinicalMedicinePart of The Lancet Discovery Science)(IF: 17.03)上发表重复经颅磁刺激(rTMS )荟萃分析文章(详见“逻辑神经科学”报道(点击阅读):eClinicalMedicine︱荟萃分析:重复经颅磁刺激对帕金森病的疗效后,王青团队再次在线发表题为“QEEG indices are associated with inflammatory and metabolic risk factors in Parkinson’s disease dementia: An observational study”的原创性(Original article)临床论著文章。本研究详细的探究了不同的QEEG指标在PDD, PD-ND及正常对照三组的差异,进一步了解QEEG是否作为评估PDD辅助工具之一。此外,探索外周炎症及代谢指标与PD的认知障碍及脑电图的慢化相关性,为了解疾病的进展提供了新的思路。珠江医院神经内科的刘海玲邓滨周航为论文共同第一作者,王青教授与新加坡国立大学Eng-KingTan教授共同为论文通讯作者,南方医科大学珠江医院为论文第一署名单位。(拓展阅读:王青课题组最新进展,详见“逻辑神经科学”报道(点击阅读):BRAIN 综述︱肠道菌群在帕金森病中的作用:机制研究和治疗选择Neurobiol Dis 综述︱脑小血管疾病中神经血管单元对微循环和认知功能的调节作用



为了探究QEEG指标在PD伴或不伴痴呆患者中的差异,作者回顾性分析了2018-7-12021-7-1珠江医院住院PD患者的定量脑电图数据。通过纳入排除标准(图1),本研究纳入PD患者78例。根据是否符合帕金森病伴痴呆(PDD)的诊断标准[11]78例患者分为PDD31例,帕金森病不伴痴呆(PD-ND47例,匹配年龄,性别的健康对照(HC47例。


1 流程图

(图源:Hailing Liu, et al., eclinicalMedicine, 2022)


一、定量脑电图指标分析

在脑电图检查室内,受试者于进食后,保持安静、闭眼、舒适坐位状态下,由同一个医师进行脑电监测。选取脑电信号中基线平稳无明显伪差的信号作为分析对象,除进行50 Hz陷波外,不加任何其他滤波。在Matlab 13.0软件上对脑电信号进行频谱分析,应用傅里叶变换将脑电时域信号转化为频域信号,分别求出各导联信号中δ频段(24 Hz)、θ频段(48 Hz)、α频段(813 Hz)、β频段(1330 Hz)的功率。作者分别计算不同频段在全脑区、额区、顶区、中央区、枕区、颞区的绝对功率值及快慢功率比:(δ + θ/α + β)。此外,还计算出各组枕区α峰值频率的差异。


作者运用以年龄为协变量的协方差分析,比较了PDDPD-NDHC不同组别不同频段的全脑功率谱,发现δ频段中表现出显著的组间异常(P= 0.000)。快-慢频段比,δ频段及枕区α峰值频率均是脑电信号慢化特征性指标,作者比较三组脑电慢化指标在不同脑区的差异,PDDPD-ND/HC比较,在各个脑区,PDD的慢波功率更高,而PD-NDHC比较无差异(图2)


图2 帕金森痴呆患者定量脑电图慢化

(图源:Hailing Liu, et al., eclinicalMedicine, 2022)


通过三组之间的不同频段的地形图比较,作者发现PDD患者的δ谱功率最高,尤其是在额叶区域,差异有统计学意义。在θ4-8 Hz)功率谱地形图中,PDD患者中仅在额叶和颞叶区域存在显着差异。三组枕区频率峰值比较,在枕区导联O1O2中,PDD峰值频率最低,其次是PD-ND患者和HC(图3)


图3 脑地形图及枕区频率峰值比较

(图源:Hailing Liu, et al., eclinicalMedicine, 2022)


二、PDDPD-ND差异的血清炎症及代谢标志物

对纳入的血清标志物在PDDPD-ND两组患者之间做the Mann–Whitney U test单因素分析,发现HDL-CP=0.002)、GLUP=0.013)、Cys-CP = 0.003)、Hs-CRPP=0.001)及ESRP=0.006)在PDD患者显著高于PD-ND组,而SODP=0.379)、UAP=0.050)、CholP=0.379)、LDL-CP=0.569)、NEU%P=0.061)、MON%P=0.153)、LYM%P=0.084)在两组间无差异。差异的单因素分析指标纳入logistic回归方法,结果显示HDL-COR= 0.186P=0.030)及Hs-CRPOR =2.856P=0.015)与PDD相关。


三、定量脑电图指标与血清炎症代谢指标的相关性

由于额区δ功率在PPDPD-ND差异最为显著,作者检测了额区δ功率绝对值与差异的血清炎症及代谢指标的相关性。结果显示,额区δ功率绝对值与PD患者MMSE评分、HDL-C SOD水平呈负相关,与Hs-CRP水平呈正相关(图4)


4 QEEG指标与疾病程度、炎症、代谢指标的相关性

(图源:Hailing Liu, et al., eclinicalMedicine, 2022)


四、QEEG、炎症及代谢指标ROC曲线预测PDD的意义

ROC曲线评估差异的定量脑电图、炎症、代谢指标用于鉴别PDDPD-ND的意义,差异有统计学意义(图5-A)。校正年龄后的ROC曲线,差异仍有统计学差异(图5-B)。额区δ功率绝对值(蓝色曲线)的AUC0.747Hs-PCR AUC0.771(橙色曲线),HDL-CAUC0.712(绿色曲线)。额区功率绝对值、Hs-PCRHDL-C(红色曲线)的组合的AUC0.801


图5 ROC曲线评估定量脑电图、炎症、代谢指标用于鉴别PDD和PD-ND

((图源:Hailing Liu, et al., eclinicalMedicine, 2022)


文章结论与讨论,(未来)启发与展望
综上所述,在帕金森病(PD)患者中,作者发现定量脑电图(QEEG)指标与血清炎症及代谢指标存在相关性;血清炎症及代谢指标与帕金森痴呆(PDD)严重程度相关;QEEG指标与HDL-C和Hs-CRP 相结合可能是评估PDD的辅助有效手段之一。作者目前的研究结果表明,外周炎症、代谢指标可能参与PDD认知障碍和脑电图减慢的发病机制。在未来进行相关临床试验中,作者将进一步研究QEEG与PDD患者的神经炎症和其他代谢标志物的相关性。


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2022.101615


通讯作者:王青

(照片提供自:南方医科大学珠江医院王青实验室)


作者简介(上下滑动阅读) 

南方医科大学珠江医院神经内科主任, Frontiers in Aging Neuroscience (5.7)副主编,Journal of Clinical Medicine (4.96) 客座主编,Aging and Disease (9.97), Experimental Neurology (5.6), Frontiers in Cellular Neuroscience (6.1) 杂志编委承担了973, 重大研发计划子课题,国家自然科学基金(5个面上)等40余项发表80余篇SCI论著,以最后通讯发表8篇>10分(EclinicalMedicine(The Lancet Discovery Science, IF:17), Brain (15.3), Progress in Neurobiology (10.8),EBioMedicine (11.2), Brief Bioinform (13.99), Move Disord (10.8),40余篇 > 5分,他引用2800+次,H-index 28。

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参考文献(上下滑动阅读) 


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本文完

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