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时间:2018-10-03
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1、脆性X染色体综合症婴儿的白质发育原创: 杨晓飞 思影科技 今天来自北卡罗莱纳大学的MeghanR.Swanson等人在JAMAPsychiatry杂志发文,探究了脆性X染色体综合症(FragileXSyndrome)的婴儿病患的白质发育状况,证实了FXS患者在婴儿期即出现显著的FA值降低。摘要:亮点:脆性X染色体综合症(FXS)是具有遗传性的神经发育障碍疾病,这是一种在男性中最常见的由遗传引起的智力异常。但是,目前尚无人进行关于FXS婴儿患者脑发育的数据分析。研究目标:对比6、12、24个月婴儿FXS患者和正常婴儿脑白质发育情况。实验设计:采用纵向研究的方
2、法,从2008年8月1号到2016年6月14号,采集27个婴儿FXS患者和73个正常婴儿的多个时间点的行为和脑成像数据。主要方法:基于结构模板确定了19条主要的白质通路,通过线性混合模型比较两组白质扩散参数(包括部分各向异性值即FA)的差异。通过是否是言语或者非言语功能将纤维束通路分组比较。结论:在19条白质纤维束中,其中的12条在两组人中存在差异。病人的双侧亚皮层-前额叶、枕叶-颞叶、颞叶-前额叶以及小脑-丘脑回路的FA值降低,这些差异只是组间差异,年龄和组别的交互作用在这些回路中没有差异,表明较低的FA值在6个月的FXS婴儿中稳定存在。在病人组,钩状纤
3、维束中较低的FA值和较低的非言语发展水平相关。总结:本研究证实了在婴儿中脆性X基因表达对早期白质发育的影响。同时也证明了FXS对神经发育的影响在婴儿6个月的时候已经可以确定。 前言: FXS是由于FMR1基因转录沉默导致的,影响白质轴突生长、精细化以及髓鞘形成产生。这种对白质的影响从婴儿出生后也许就开始了。疾病对轴突产生影响,随后导致白质的局部和整体的连接异常。这种现象在敲除FMR1基因的老鼠中被证实。 对婴幼儿期以及学龄前儿童的FXS研究发现,灰质体积和皮层下白质体积以及生长轨迹均存在异常。目前发现最主要的异常发生在颞叶白质
4、区域。作为对白质结构结果的补充,发现在FXS中存在大量的功能连接异常。然而,极少有人对白质的微结构性状进行研究,而且大部分研究的对象是儿童后期或者青年期。 据我们所知,目前为止还没有关于婴儿期FXS的白质发育情况的研究。本文的研究目的是纵向地研究患FXS的婴儿以及正常婴儿的白质发育情况,并假设在FXS婴儿中FA值比正常婴儿低,最后研究结构连接和FXS婴儿的认知以及发育表现之间的关系。 研究方法: 27个FXS婴儿,73正常婴儿,基于seedlabelmaps 的方法追踪19条白质纤维束。计算纤维束的FA、AD、RD参数,基于纤
5、维束进行平均。用SAS进行统计分析。采集婴儿6、12、24个月时的DTI数据。将每条纤维束的FA值作为因变量,用混合效应模型,计算年龄、组别以及组别*年龄的交互作用。统计结果进行FDR校正。报告每个时间点的病人组和正常人组的差异的百分比。对AD和RD进行同样的统计分析。 最后基于线性回归模型计算FXS患者FA值的降低是否和行为表现相关。此处选择12个月时采集的数据,因为这个时间点采集数据的人数最多。 结果:(1)人口统计学信息表1.人口学统计信息(2)纵向FA的固定效应分析 表2.纵向FA的固定效应分析(3)12条FA值异常的纤维束和行为学
6、得分之间的相关分析表3.异常纤维束与行为得分的相关(4)对比6、12、24个月病人组和正常人组的数据发现,病人组的FA值显著低于正常组,没有年龄-组别交互作用,说明两组的FA值的差异没有随时间的变化而变化。图1:在6、12、24个月时两组FA值比较,FA值:病人<正常人(A) 内囊前肢纤维束(B)下纵束(C)小脑上脚(D)钩束(5)病人组FA值和行为的相关分析结果图2:病人组的左右钩状纤维束FA值和早期学习马伦量表相关 (6)和正常组相比,胼胝体的4个区域的FA值在FXS中降低。补充图1:(A) 区域I(投射到前额叶区的)区域II(初级运动以及
7、辅助运动皮层)(B) 区域III(投射到主运动皮层的)(C) 区域Va(顶部和颞叶区) (7)FXS和正常组FA值没有差异的区域 补充图2:(A)丘脑前投射区(B)内囊后肢(C)小脑中脚 (8)FXS比正常组RD值高的区域补充图3:(A)左侧内囊前肢 (B)左侧下纵束 (C)左钩状束 (D)左侧小脑上脚 (E)右侧小脑上脚 (F)(G)(H)胼胝体的三个区域 讨论: 通过对纵向DTI数据的分析,发现19条纤维束中的12条在两组人中存在差异;并且无一例外,病人组的这12条纤维束的FA值小于正常组。本研究第一次在非动物模型中证实了F
8、MRP蛋白对白质早期发育的影响。此外,我们发现在婴儿6个月时,FX
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