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研究目的:视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorder,NMOSD)是一种由免疫介导的中枢神经系统疾病(central nervous system,CNS)主要累及视神经和脊髓,炎症和神经退行的相互作用贯穿了NMOSD的全程。1.对于神经退行而言,NMOSD中的视神经炎,对于顺向神经退行性变(如,对于枕叶视觉中枢的影响)和逆向神经退行性变(如,对于视网膜神经元的影响)的作用尚不清楚;2.对于免疫炎症而言,涉及各种各样的细胞因子和趋化因子,具有激活、趋化免疫细胞等作用,其中血浆白介素1β(interleukin-1β,IL-1β),IL-6,IL-17A等细胞因子在疾病的发生发展中起到重要作用。但这些细胞因子是否可以预测NMOSD患者的MRI损伤和临床残障结局,尚不得而知。因此本研究分为两部分:第一部分旨在明确NMOSD患者中是否存在视觉通路的双向退行,如果存在,则确定发生退行的范围。第二部分旨在调查NMOSD患者的临床残障结局、MRI指标以及IL-1β,IL-6,IL-17A水平之间的关系。研究方法:在第一部分中,我们招募了36名NMOSD患者和24名健康对照(healthy controls,HC)。采集三维T1加权(T1-weighted,TIWI)核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)序列和弥散张量序列(diffusion tensor imaging,DTI)以分析后视觉通路的损伤,使用光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography,OCT)评价前视觉通路的损伤。在第二部分中,我们招募了40名NMOSD患者和31名HC。使用酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assays,ELISA)评价血浆IL-1β,IL-6和IL-17A等细胞因子。进行常规脑和脊髓常规核磁共振扫描,以及高分辨率3DT1核磁共振扫描和DTI序列的采集以便评价脑和脊髓的病灶、脑萎缩以及脑白质的完整性。在NMOSD患者中,有7名患者具有临床、MR和血浆检测的纵向观察指标。研究结果:在第一部分中,与12名不存在早期视神经炎(optic neuritis,ON)的NMOSD(NMONON)患者和24名HC相比,24名存在早期视神经炎的NMOSD(NMOON)患者视盘周围视网膜神经纤维层厚度、外层视网膜厚度、内层视网膜厚度、外侧膝状体体积、初级视觉皮层体积的显著减低,除此之外,视网膜的完整性也有明显的下降。与HC相比,NMONON患者只有内层视网膜厚度和视网膜完整性出现明显减低。除此之外,存在视神经炎的患者存在严重的双向退行,视网膜神经纤维层厚度的减低重于初级视觉皮层体积的萎缩。在第二部分中,与HC相比,NMOSD患者中血浆IL-1β和IL-6水平显著增高。IL-1β水平与脑白质体积(white matter volume,WMV),平均上颈髓面积(mean upper cervical cord area,MUCCA)存在相关性,IL-1β水平与脑弥散参数亦有相关性。血浆IL-1β与扩展的残疾状态量表(Expanded Disability Status Scale,EDSS)评分成正相关。7名完成了2年随访的患者IL-1β水平减低与脑WMV增加存在相关性。研究结论:我们的研究表明NMOSD患者中:1.存在跨突触的神经退行。内层视网膜厚度和视网膜完整性在NMONON患者中也会出现损伤,视神经炎后,前视觉通路的损伤重于后视觉通路的损伤。2.血浆IL-1β水平升高并且IL-1β水平的升高与结构MRI变化和临床残疾程度存在相关性。我们的发现表明血浆IL-1β水平能够成为检测NMOSD病情的有效指标并可能成为一个潜在的治疗靶点。