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背景:维持性血液透析患者可出现一系列的神经心理学变化如认知障碍、抑郁、焦虑等,严重地影响维持性血液透析患者的预后,增加了患者的死亡风险和住院率。前额皮层神经递质谷氨酸(glutamate,Glu)和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)与一系列的神经心理变化密切相关,参与了认知、抑郁、焦虑等神经心理行为。但是,目前关于维持性血液透析患者前额皮层内Glu和GABA水平与神经心理学变化的相关性研究尚少。磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技术可通过非侵入性方式检测和定量活体组织局部的代谢物,有望为神经心理疾病的诊断提供可定量测量的生物学标志。目的:本研究利用MRS检测维持性血液透析患者腹内侧前额皮层的Glu和GABA绝对浓度的变化,探究Glu和GABA绝对浓度的变化与神经心理学改变之间的相关性。拟从磁共振波谱角度寻找维持性血液透析患者的神经心理学变化的生物学标记,探讨其神经心理学变化的神经化学机制,为临床评估、检测病情及心理治疗提供参考。方法:研究对象包括29例维持性血液透析患者(男19名,女10名,平均年龄56.13±14.50岁)和29名相匹配的健康对照者(男12名,女17名,平均年龄54.00±17.90岁)。所有研究对象均为右利手。使用蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、抑郁自评量表(self-rating depression scale,SDS)和焦虑自评量表(self-rating anxiety scale,SAS)评估受试者的认知功能、焦虑状态和抑郁状态等神经心理学特征。使用Siemens MAGNETOM Skyra 3.0 T磁共振成像仪进行人体头部扫描,分别采用Optimal TE序列和MEGA-PRESS序列采集所有受试者腹内侧前额皮层的Glu和GABA波谱数据。同时,分别将装有50 mM的肌酸水溶液和50mM GABA水溶液的水模进行磁共振扫描,作为定量的外部参考标准。应用jMRUI v5.0软件对所采集的波谱数据进行后处理和量化。采用两独立样本t检验比较两组Glu和GABA绝对浓度的差异,应用Spearman相关分析和方差分析评价维持性血液透析患者前额皮层Glu和GABA绝对浓度与神经心理学指标之间的相关性。结果:(1)与健康对照组比较,维持性血液透析患者的MoCA、SDS和SAS评分存在着差异并具有统计学意义(P<0.05);MoCA评分与Glu浓度呈负相关,与GABA浓度呈正相关(P<0.05);SDS评分与Glu浓度呈正相关,与GABA的绝对浓度呈负相关(P<0.05);SAS评分与Glu和GABA浓度无统计学意义(P>0.05)。(2)与健康对照组比较,维持性血液透析患者前额皮层的Glu浓度较高,而GABA浓度较低,且两组之间具有显著性差异(P<0.001);透析年限为12个月时与36个月和60个月时的Glu和GABA浓度存在明显差异(P<0.05),而36个月与60个月的Glu和GABA浓度无明显差异(P>0.05),表明Glu和GABA浓度可能在36个月时达到高峰后持续保持一个较高或较低的水平。(3)维持性血液透析患者的抑郁和焦虑严重程度主要为轻、中度,在不同透析年限之间比较没有显著差异,表明患者的抑郁和焦虑严重程度达到中度后持续保持相对稳定,不随透析时间的延长而加重。结论:维持性血液透析患者前额皮层的Glu和GABA浓度异常,并且与患者的认知功能、抑郁等神经心理学变化具有相关性;Glu和GABA浓度可能在透析36个月时达到高峰后持续保持一个较高或较低的水平,并且患者的抑郁和焦虑严重程度达到中度后持续保持相对稳定,不随透析时间的延长而加重,这可能是血液透析患者的肾脏功能没有进一步恶化的结果。因此,前额皮层Glu和GABA浓度变化可能是反映维持性血液透析患者神经心理学变化的一个病理生理学机制。使用MRS检测脑内Glu和GABA浓度有望成为临床上预测神经心理疾病患者的认知功能、情绪障碍和病情变化的一种生物学标志。