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研究背景与目的:高尿酸血症是人体内嘌呤代紊乱导致血液内尿酸(uric acid,UA)浓度异常升高的一种代谢性疾病,其疾病的发生受性别、饮食、遗传等多种原因的影响,随着社会经济发展高尿酸血症在经济发达地区患病率逐年提高,且首次发病年龄有年轻化趋势。尿酸虽然是一种天然的抗氧化剂,占血浆抗氧化能力的很大一部分,然而异常的高浓度尿酸不仅是痛风的基础,且与肥胖、代谢紊乱、2型糖尿病、肾脏和心脏代谢等疾病密切相关,同时也会导致脑结构损伤,使患者出现如记忆减退、执行功能下降等认知功能改变及情绪障碍等相关症状。当前,关于尿酸对情绪及认知功能影响的研究主要是基于量表的队列研究及少量以动物为模型的基础研究,都存在一定的局限性,其神经机制仍需被进一步探明。因此,本研究采用静息态功能磁共振成像(resting-state f MRI,rs-f MRI)技术,利用低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)及功能连接(functional connectivity,FC)分析法,观察相较于健康人群,高尿酸血症患者组中是否存在异常活动脑区,以及基于这些脑区与全脑功能连接进行分析,以局部脑区活动及与全脑其他区域功能连接改变为指标,从而探讨高尿酸血症患者脑功能改变与认知功能及情绪变化间的相互作用关系。材料与方法:1.选取41例未经药物治疗的男性高尿酸血症患者设立为实验组;经社区招募41例健康男性(年龄、受教育程度等一般资料相匹配)设立为对照组参与本次研究。所有受试者须行空腹血清尿酸、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等常规血生化检测;所有被试通过MMSE、MOCA量表进行总体认知评;行神经心理测试,主要包括焦虑自评(Self-Rating Anxiety Scale,SAS)、贝克抑郁(Beck Depression Inventory,BDI)-Ⅱ、匹兹堡睡眠(Pittsburgh sleep quality,PSQI)、知觉压力(Perceived Stress Scale,PSS)量表评估。2.静息态功能磁共振扫描及数据处理使用GE公司Signal 3.0T MR扫描仪三维快速梯度回波(Three-dimensional fast spoiled gradient recalled,3D-FSPGR)序列扫描采集高分辨率T1加权结构图像,采用平面回波成像(Echo-Planner Imaging EPI)序列采集BOLD功能图像。基于MATLAB 9.4.0.813654(R2018a)平台,使用DPABI v2.3软件对所采集磁共振结构及功能图像进行预处理,计算低频振幅静息态脑功能指标。随后使用REST软件,将ALFF功能异常脑区极值点设立种子点行全脑其他体素间功能连接分析。3.认知功能测试使用基于Eprime软件的工作记忆测试(Two-back test)、执行功能测试(Stroop test)、注意力网络测试(ANT)3个程序,对受试者工作记忆、执行功能、注意力3个子网络相关方面认知功能进行测试评估。4.统计分析使用SPSS22.0软件对两组间年龄、受教育年限、病程、血尿酸指标、MMSE、Mo CA、BDI-Ⅱ、PSQI、PSS、SAS及注意力功能(ANT)3个网络的反应时间、Two-back test反应时间、stroop test反应时间行独立样本t检验;stroop test准确率及Two-back test准确率行χ2检验;运用SPM8工具包行独立样本t检验,得到男性高尿酸血症组与对照组间低频振幅(ALFF)及功能连接(FC)统计图中差异明显异常脑区的分布;提取高尿酸血症组异常活动脑区ALFF值及异常FC值与空腹血尿酸值、情绪评分(知觉压力、焦虑自评、贝克抑郁)及认知测试结果行皮尔森相关性分析。结果:1.一般资料和临床特征男性高尿酸血症组与对照组之间的年龄、受教育时长、MMSE量表和Mo CA量表评分差异均无统计学意义(P=0.665,P=0.955,P=0.918,P=0.092);男性高尿酸血症组空腹血清尿酸浓度显著高于对照组(P<0.001);BDI-Ⅱ量表评分、SAS量表评分、PSQI量表评分显著高于对照组(P<0.001,P<0.001,P=0.002),两组间PSS量表评分差异无统计学意义(P=0.608);认知测试结果显示:男性高尿酸血症组工作记忆测试反应时间(Two-back test RT)与执行功能测试反应时间(Stroop test RT)显著高于健康对照组(P=0.001,P=0.002),而工作记忆测试准确率(Two-back ACC)及执行功能测试准确率(Stroop ACC)显著低于健康对照组(P<0.001,P<0.001);两组间注意网络任务测试(ANT)3个子网络差异均无统计学意义(P=0.357,P=0.924,P=0.249)。2.ALFF值比较分析与对照组比较,高尿酸血症组左侧颞下回的ALFF值降低,而左侧额下回、右侧额下回ALFF值升高。3.FC比较分析以左侧颞下回处极值点作种子点,左侧颞下回与左侧楔叶、右侧楔叶间FC强度增强;以左侧额下回处极值点作种子点,左侧额叶与左侧丘脑、右侧尾状核间的FC强度增强;以右侧额下回处极值点作种子点,该种子点与大脑其他体素之间的FC强度差异无统计学意义。4.血生化指标、情绪症状及神经心理资料与异常ALFF值及FC强度之间的相关性血清尿酸浓度与工作记忆测试反应时间呈正相关(r=0.320,P=0.041)。工作记忆测试准确率与左侧颞下回ALFF值呈正相关(r=0.535,P<0.001),执行功能测试准确率与左侧额下回及右侧额下回ALFF值呈正相关(r=0.461,P=0.002;r=0.566,P<0.001)。此外,左侧额下回与右侧丘脑之间增强的FC强度与PSQI评分呈负相关(r=-0.361,P=0.020)。左侧额下回与右侧尾状核之间增强的FC强度与BDI-Ⅱ评分呈负相关(r=-0.343,P=0.028)。结论:本研究运用rs-f MRI在局部脑区自发活动及网络水平上对男性高尿酸血症患者脑功能异常及其认知功能减退及情绪症状之间的关系进行了分析,探索了这些变化可能的神经学机制。结果显示:男性高尿酸血症患者的ALFF和FC异常主要分布于双侧额下回、左侧颞下回、左侧丘脑、右侧尾状核及双侧楔叶,并与情绪症状及认知功能改变有关。这些发现进一步揭示了男性高尿酸血症相关的脑功能改变的机制,ALFF和FC的变化模式有望成为临床实践中的神经影像学标记。