轻度认知损害脑结构与功能网络的APOE-ε4等位基因剂量依赖效应：一项随访研究

轻度认知损害（MCI）是介于正常老化和早期阿尔茨海默病（AD）之间的过渡状态，在临床症状尚不明显时就可能出现类似于AD的神经病理改变，但其发病以及向AD演变的病理生理机制尚未明了。本研究拟采用多模态神经影像学技术（三维结构磁共振成像与静息脑功能成像）及现代数学图论（graph theory）中的网络分析工具，探索不同阶段（早期vs晚期）MCI个体的脑结构与功能网络特征，并考察APOE-ε4等位基因携带状态对脑结构与功能网络的影响。通过对所有MCI个体开展为期2年的随访，进一步探索能够预测MCI向AD转化的脑结构与功能网络属性。本研究期望能够揭示MCI发生及MCI向AD进展的神经生理机制，并预期寻找辅助AD早期诊断和预测MCI远期结局的脑网络生物学标记。

轻度认知损害（MCI）往往被视为介于正常老化和早期阿尔茨海默病（AD）之间。ApoEε4等位基因增加散发性 AD 发生风险，然而，其对MCI和AD的神经生物学特征的影响值得深入研究。本课题通过对MCI患者和正常对照进行随访，并与AD患者进行对比，深入分析ApoEε4基因对MCI神经认知功能、神经影像学的动态演变特征的影响。基于临床病例队列，本课题组证实了AD和MCI患者中ApoEε4等位基因频率高于正常对照。影像学研究发现：（1）随访过程中，MCI组左侧梭状回ALFF值年变化率增加；MMSE年变化率与梭状回ALFF值年变化率呈反相关。（2）在随访点，MCI组则左侧梭状回、海马旁回、双侧楔状回、扣带回后部、舌回、距状回、颞中回、颞上回及右侧IPL的FCS值下降。与对照组相比，MCI组右侧PCC/Pcu的FCS值年变化率显著降低。提示，梭状回ALFF和功能连接强度很可能是MCI演变过程中较早的变化指征。（3）与非携带组相比，APOE ε4携带组的左侧海马RSFCs主要集中于默认网络脑区（DMN）。APOE ε4携带者相比非携带者，右侧海马RSFCs上具有脑区分部的半球不对称性，主要集中于DMN。APOE ε4携带者的右侧海马与双侧枕中回和壳核的RSFCs相比非携带者也降低。提示APOE等位基因可能调节海马功能连接。（4）图论技术分析发现，APOEε4等位基因携带者平行信息转化效率降低；后默认网络与执行控制网络与其他脑区的模块间功能连接减弱；包括后默认网络、执行控制网络以及感觉运动系统在内的脑功能集结中心受损。这些研究结果对理解AD和MCI遗传连接组学特征具有重要提示意义。