基因多态性调控的散发型帕金森病认知功能损害的磁共振脑网络成像研究

Parkinson’s disease (PD) has been a major neurodenerative disorder threatening aging health, and cognitive impairments are common in PD patients. Due to the machnisms of the cognitive impairments in PD remain much unclear, the purpose of this study is to investigate on the effects of the gene polymorphism associated with cognition modulation on the large-scale brain netwoks in PD patients by functional magnetic resonance imaging (fMRI). The design of the study includes recruiting PD patients with mild cognitive impairment, with dementia, without cognitive impairment and normal control subjects. Subtyping of catechol-0-methyltransferase (COMT) met/val locus, allelepolymorphism of H1 and H2 in neural microtubule-associated protein tau (MAPT) and allele polymorphism of e2-e4 in apolipoproteinEgenes will be performed, and resting-state fMRI data will be acquired. The subjects will be subgrouped according to the gene subtype, and the brain networks will be extracted by methods such as independent component analysis, graph-based analysis from fMRI data. Relationship among the gene subtype, parameters of brain network attribute and the performents of neuropsychology test will be calculated and discussed. This study could have potential clinical implications for prediction and intervetion of cognitive degeneration in PD patients.

帕金森病（PD）已经成为严重影响老年健康的主要的神经退行性疾病之一，PD患者广泛存在认知功能损害，但确切机制不清。本课题拟通过磁共振脑功能成像（fMRI）探索认知功能关联基因的多态性对PD患者认知功能损害的调控机制。对PD轻度认知障碍患者、PD痴呆患者、PD认知功能正常者及正常对照组采集血液样本并提取分析微管相关tau蛋白基因(MAPT) met/val位点、儿茶酚胺氧甲基转移酶基因(MAPT) H1、H2位点、载脂蛋白E基因（APOE）e2-e4等位基因的多态性、采集脑静息状态fMRI数据。根据基因多态性对患者分组，分析PD在轻度认知功能障碍阶段及痴呆阶段患者组的基因突变变化与脑功能网络变化及神经心理学评分衰退的关系。脑功能网络提取采用独立成分分析、图论分析等方法；本研究对预测PD的脑认知功能退化有潜在意义。

帕金森病（PD）已经成为严重影响老年健康的主要的神经退行性疾病之一，PD患者认知功能损害广泛存在，但确切机制尚未阐明。本课题拟通过磁共振脑功能成像（fMRI）探索PD在轻度认知功能障碍（PD-MCI）阶段的易感基因突变与脑功能网络变化及神经心理学评分衰退的关系；此外，基于动脉自旋标记灌注成像（ASL），探讨PD认知障碍进展过程中脑血流灌注变化情况，并分析其与认知及运动功能障碍之间的相关性。本课题组总共收集到PD无认知障碍（PD-NC）患者80例、PD-MCI患者75例、PD痴呆（PDD）患者47例、健康受试者（HC）100例的完整临床资料、神经心理学测试、影像学数据资料、血液样本。主要研究内容及发现如下：.（1）易感基因突变：通过对纳入受试者的易感基因分型，发现微管相关tau蛋白基因（MAPT，rs9468）均为H1亚型，无明显基因突变；儿茶酚胺氧甲基转移酶基因（COMT，rs4680）、载脂蛋白E基因（APOE，rs429358、rs7412）、突触核蛋白基因（SNCA，rs356219）均存在位点突变，等位基因频率均符合哈迪-温伯格平衡，各亚组之间位点分布均无统计学差异。.（2）PD-MCI阶段易感基因的交互效应：低频振幅、局部一致性等均发现PD-MCI组与NC组均存在激活脑区的不同，但亚组之间均未发现交互效应存在。通过功能连接分析发现，以尾状核为种子点，基于APOE基因亚型分组，右侧颞中回、右侧枕中回受基因以及PD的交互影响，下降FC值与总体认知、语言及视空间功能呈正相关，主要影响尾状核与背侧注意网络以及视觉皮层的功能连接。.（3）脑血流灌注改变：PD认知功能减退过程中，脑血流量（CBF）绝对值呈进行性减低，主要表现在顶叶、扣带回及楔前叶灌注减低，灌注减低脑区与MMSE、MoCA评分之间呈正相关；PD组锥体外系脑区的CBF绝对值显著小于NC组，除了左侧尾状核，PD组其他锥体外系脑区的相对CBF（rCBF）值均显著高于NC组，左侧尾状核脑血流与MoCA 评分有显著相关性。.因此，以基因突变多态性为指导，有助于揭示PD认知功能损害的脑网络变化模式；以脑血流灌注为生物学标志物，对预测PD的脑认知功能退化有潜在意义。