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第一部分MC4R rs12970134多态性对不同体重人群静息态脑网络功能及脑灰质体积的影响目的 探讨与肥胖相关的MC4R rs12970134(Melanocortin-4 receptor, MC4R)位点多态性对肥胖及正常体重人群的静息态脑网络功能及灰质体积的作用。方法招募健康汉族受试者70人,单纯性肥胖组36人,正常体重组34人。从受试者全血中提取DNA,应用聚合酶链反应方法扩增,并测序、判断基因分型。应用Philips Achieva TX 3.0T磁共振扫描仪采集受试者静息态fMRI及高分辨结构像数据。采用基于Matlab R2011b平台的GIFT软件进行独立成分分析,提取5个静息态脑网络(resting-state networks, RSNs):默认网络(前部、后部)、显著网络、基底节网络及控制执行网络。采用SPM8内的基于体素的形态学(voxel-based morphometry, VBM)分析对高分辨结构像进行分割、空间标准化及平滑。应用SPM8进行统计分析,对比肥胖组、正常体重组5个RSNs内部脑功能连接及灰质体积(gray matter volume, GMV)差异,并分别分析肥胖组、正常体重组中MC4R rs12970134位点危险等位基因A携带者与GG基因型受试者5个RSNs内部功能连接及GMV的差异。结果肥胖组、正常体重组MC4R rs12970134等位基因(A/G)频率分布差异有统计学意义,此位点与肥胖有关联。其中62人得到合格静息态fMRI数据,肥胖组32人、正常体重组30人。①与正常体重组相比,肥胖组在默认网络后部、控制执行网络、基底节网络局部脑功能连接明显减低,而在显著网络左侧岛叶功能连接明显增加。MC4R rs12970134等位基因A携带者,与GG基因型受试者相比,肥胖组内默认网络后部右侧后扣带回功能连接明显增加,正常体重组内默认网络前部的左侧内侧前额叶、控制执行网络的左侧外侧前额叶功能连接明显增加、基底节网络的右侧尾状核头部脑功能连接明显减低,上述差异区的功能连接与腰围呈显著相关。②全脑GMV分析显示,肥胖组在双侧壳核体积增大,双侧前扣带回及左侧前额叶体积减小；基于5个RSNs的局部GMV分析显示,基底节网络的双侧壳核体积显著增大；肥胖组、正常体重组MC4R rs12970134等位基因A携带者,分别与两组内GG基因型受试者相比,控制执行网络的左侧内侧前额叶(肥胖组)、右侧腹内侧前额叶(正常体重组)体积减小。结 论肥胖受试者的静息态脑网络及全脑灰质体积与正常体重组存在差异。与中国汉族人群肥胖相关的MC4R rs12970134危险等位基因A通过对正常体重人群的默认网络前部、基底节网络、控制执行网络及肥胖人群的默认网络后部脑功能连接的调控可能参与中心型肥胖发生、发展。MC4R rs12970134等位基因A携带者可能影响控制执行网络中的前额叶灰质体积。著增大；肥胖组、正常体重组MC4R rs12970134等位基因A携带者,分别与两组内GG基因型受试者相比,控制执行网络的左侧内侧前额叶(肥胖组)、右侧腹内侧前额叶(正常体重组)体积减小。结 论肥胖受试者的静息态脑网络及全脑灰质体积与正常体重组存在差异。与中国汉族人群肥胖相关的MC4R rs12970134危险等位基因A通过对正常体重人群的默认网络前部、基底节网络、控制执行网络及肥胖人群的默认网络后部脑功能连接的调控可能参与中心型肥胖发生、发展。MC4R rs12970134等位基因A携带者可能影响控制执行网络中的前额叶灰质体积。第二部分BMI相关脑白质结构改变目的 探讨中国汉族成人中肥胖、超重与正常体重人群的脑白质体积及微结构是否存在差异以及潜在机制。方法招募健康汉族受试者49人,单纯性肥胖和超重组共22人,正常体重组共27人。受试者空腹采静脉血用于测量血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein, HDL)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)及总胆固醇,应用SPSS13.0进行统计分析,P<0.05具有统计学意义。应用Philips Achieva TX 3.0T磁共振扫描仪采集受试者高分辨结构像数据及扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)数据。采用基于Matlab R2011b平台的SPM8内的基于体素的形态学(voxel-based morphometry, VBM)分析对高分辨结构像进行处理,对比两组全脑白质体积组间差异。采用基于纤维骨架的空间统计(tract-based spatial statistics analysis, TBSS)方法分析两组全脑DTI数据,使用非参数检验对两组各向异性分数(Fractional Anisotropy, FA)图进行统计分析。提取差异区的FA值与生理指标进行偏相关分析。结果肥胖和超重组、正常体重组的年龄、性别无统计学差异,但肥胖和超重组的血甘油三酯、LDL及总胆固醇显著高于正常体重组。BMI、腰围、血糖、总胆固醇及HDL水平无性别差异,但男性受试者血甘油三脂及LDL水平显著高于女性受试者。全脑基于体素水平的白质体积分析发现,与正常体重组相比,肥胖、超重组在双侧基底节、右侧杏仁核、左侧岛叶区域白质体积显著减小。与正常体重组相比,肥胖、超重组FA值在双侧额叶皮质脊髓束和右侧脑干减低,而且BMI、腰围与双侧额叶皮质脊髓束及右侧脑干的FA值皆呈显著负相关。血LDL增高与右侧额叶皮质脊髓束FA值减低显著相关,进一步分析显示,这种负相关仅存在于男性受试者。结论BMI相关的脑白质体积减小主要位于奖赏环路部分区域；BMI相关的脑白质微结构受损主要分布于双侧额叶皮质脊髓束、右侧脑干。早期增高的血LDL可能与男性受试者脑白质微结构受损相关。