论文部分内容阅读
目的:应用磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)和弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）技术，研究健康青年人KIBRA-C等位基因携带者和非携带者的脑微观结构差异，探讨KIBRA基因多态性对其脑微观结构的影响，为进一步研究KIBRA基因多态性与阿尔茨海默病之间的相关性奠定基础。 方法:入组标准:健康年轻志愿者，年龄18-30岁;(2)经中国人利手量表评价为右利手;(3)汉族且母语为汉语;(4)视力或矫正视力正常，无色盲;(5)无躯体、精神或内分泌疾病史;(6)无药物或酒精滥用史;(7)没有正在服用任何药物;(8)无MRI检查禁忌证;(9)常规头颅MRI扫描无器质性病变。选取符合入组标准的100例志愿者（平均年龄25±1.5岁，男性40例，女性60例），抽取外周血5ml，检测受试者KIBRA基因rs17070145位点C/T基因型;然后将志愿者分成两组，一组为KIBRA-C组被试，另一组为KIBRA-TT纯合子被试。所有被试者均进行MRI T2WI、3DT1、DTI及DKI序列扫描。DTI数据处理:首先进行图像预处理:图像格式转换，用dcm2niigui软件将原始DICOM数据转换为NII格式。然后用FSL4.0，(http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl)进行涡流校正、头动校正、剥脑，保证数据有较好的一致性。利用DTIFIT工具计算出轴向扩散系数(axial diffusivity，AxD)、径向扩散系数(radial diffusivity，RD)、平均扩散系数(mean diffusivity，MD)及部分各向异性性系数(Fractional anisotropy，FA)。将各受试者的FA图非线性配准到MNI空间平均FA模板图(FMRIB-58)。各被试者配准后的FA图压缩生成平均FA骨架图。然后将每个配准后的FA图投射到平均FA骨架图，生成各自的FA骨架。所有受试者的FA图非线性配准到AxD、RD及MD图，生成各个指标配准后的参数图并投射到平均FA纤维骨架。 对DKI数据的处理，预处理同DTI数据处理。采用VBM8分割脑白质、灰质及脑脊液，用micron软件生成相应的灰质及白质MASK。用DKE(http://www.nitrc.org/projects/dke)软件生成平均峰度系数(MK)、轴向峰度系数(axial kurtosis，AK)、径向峰度系数(radial kurtosis，RK)、部分各向异性峰度系数(kurtosis fractional anisotropy，KFA)、部分各向异性性系数(FA)、平均扩散系数(MD)，轴向扩散系数(AxD)、径向扩散系数(RD)参数图。比较C等位基因携带者与TT纯合子受试者两组之间脑白质及脑灰质的DTI、DKI参数差异。统计学分析，对C等位基因携带者与TT纯合子受试者两组DTI参数行基于体素的全脑非参数统计比较(randomize)，排列值设为5000，P＜0.05(threshold-free cluster enhancement，TFCE)有意义。应用SPM8统计学软件，对两组间的DKI参数进行双样本T检验，P＜0.05为有统计学意义。 结果:基于纤维束空间统计分析(Tract-Based Spatial Statistics，TBSS)，KIBRA-TT纯合子与KIBRA-C等位基因携带者之间所有扩散参数均未发现明显统计学差异，P＜0.01（TFCE校正）。基于DKI数据进行分析，KIBRA TT纯合子与KIBRAC等位基因携带者之间未发现明显统计学差异（P＜0.05，FDR校正），当选择一个较为宽泛的阈值时(P＜0.001，cluster size＞10)，在脑白质及脑灰质区均发现一些差异性趋势:脑白质区:KIBRA-C等位基因携带者在右侧中央后回白质AD，MD，RD升高，AK，MK降低;右侧侧脑室旁脑白质AD，MD，RD升高，KFA下降。脑灰质区:KIBRA-C等位基因携带者在右侧中央后回、岛叶的灰质AD，MD，RD升高;右侧中央后回灰质AK、MK（降低;右侧尾状核头FA及KFA降低;左侧海马旁回MK及RK升高。 结论:本研究应用磁共振DTI及DKI技术并未发现KIBRA基因多态性对健康青年人脑组织微观结构的显著性影响，但在相对宽松阈值下，诸多重要脑区在扩散峰度指标上存在差异性趋势，这种差异随着年龄的增长是否显著，需要进一步验证。