抑郁癥自殺未遂患者腦磁共振研究進展

于美霞，毛寧，張琪，王濱*

作者單位：1. 濱州醫學院煙臺附屬醫院影像科，煙臺 264100 2. 煙臺毓璜頂醫院影像科，煙臺 264001

抑郁癥是一種以情緒低落、思維遲緩及興趣缺失為主要臨床表現的情感性精神障礙，嚴重者可出現木僵甚至自殺。據報道，全球約有3.22億抑郁癥患者，預計到2030年抑郁癥將成為第一大疾病負擔。目前，抑郁癥自殺未遂的人數高達自殺人數的30倍[1]，是重復自殺未遂和自殺死亡的重要預測因素。此外，自殺未遂和自殺死亡在人口統計學、臨床和神經生物學等方面都有相似性[2]，因此識別抑郁癥自殺未遂的客觀生物標志物有助于預防自殺。然而目前針對抑郁癥自殺未遂的磁共振研究較少且部分研究結果不一致，可能受研究對象、樣本量等的影響。筆者就以往磁共振研究中抑郁癥自殺未遂患者大腦結構及功能改變，為抑郁癥自殺未遂發病的神經機制提供依據。

1 抑郁癥自殺未遂與MRI結構影像學

VBM是一種基于計算機的全腦分析方法，通過定量測定全腦灰、白質密度或體積的變化來反應形態的改變[3]。自殺未遂抑郁癥患者背外側前額葉、眶額回、前扣帶回、顳上回、頂枕葉和基底節灰質體積縮小[4]，額葉-紋狀體-邊緣網絡(fronto-striato-limbic network)灰質密度明顯下降[5]，這些結構異常可能構成了自殺未遂抑郁癥的解剖學基礎。對老年男性的VBM研究發現[6]，自殺未遂遲發性抑郁癥患者額、頂、顳葉灰質體積減少，島葉、豆狀核、中腦和小腦白質體積減少。由于腦缺血也可同時累及灰質和白質，排除了年齡因素影響之后，對年輕抑郁癥患者研究發現[7]，右側顳中回、扣帶回體積顯著減少，右側頂葉灰質體積增加，表明抑郁癥自殺未遂患者存在顳-頂-邊緣網絡灰質體積異常。此外，扣帶回的灰質體積值與功能障礙態度評分(dysfunctional attitude scale，DAS)呈負相關，表明某些特定腦區灰質體積的減少造成患者認知脆弱，并可能與自殺相關。有學者將自殺未遂進一步細分為高致命性自殺未遂、低致命性自殺未遂及非致命性自殺未遂，結果發現[8]，高致命性自殺未遂抑郁癥患者前額葉和島葉的灰質體積更大，與以往的研究[4，6]相矛盾，筆者推測可能是由研究對象的差異造成的。

以上研究表明自殺未遂抑郁癥患者涉及多個腦區結構的異常，其中額葉和邊緣系統是研究較為一致的腦區[9-10]。結構異常可能增加了患者自殺的易感性，再加上環境因素(如社會應激)，共同導致自殺行為。

2 抑郁癥自殺未遂與MRI功能影像學

2.1 血氧水平依賴成像

前額葉參與人腦的高級認知及情緒、行為等的調節，是抑郁癥研究最多的腦區之一。Cao等發現[11]：伴自殺未遂的青少年抑郁癥患者左側額上回和左側額中回的Z分數低頻振幅(zALFF)明顯下降，且與巴雷特沖動量表(barratt impulsivity scale，BIS)評分呈負相關。前額葉功能異常可能會損害決策能力，產生沖動想法并試圖自殺。

邊緣系統主要包括海馬、海馬旁回、杏仁核等幾個腦區，其中杏仁核是邊緣系統的重要組成部分，與前額葉有著豐富的纖維聯系。靜息態功能連接研究發現[12]，自殺未遂MDD患者左側杏仁核與右側島葉、左側眶額葉功能連接明顯增加，右側杏仁核和左側顳中回功能連接增加，并且右側杏仁核SSI評分與右側海馬旁回功能連接顯著相關，推測右側杏仁核和右側海馬旁回之間的功能連接可能是自殺未遂MDD的生物標志。與無自殺行為抑郁癥患者和健康志愿者相比，有自殺行為的抑郁癥患者左側韁核與左側海馬旁回、右側杏仁核、右側中央前回和中央后回功能連接增加[13]。以上靜息態fMRI研究均說明自殺未遂抑郁癥存在邊緣網絡功能異常。

既往研究證實抑郁癥自殺與默認網絡的異常活動有關。獨立成分分析(independent component analysis，ICA)發現[14]，自殺未遂抑郁癥患者左側小腦、左側舌回連接增強，右側楔前葉連接減弱。表明伴自殺未遂青少年抑郁癥與默認網絡功能異常有關，后扣帶回/楔前葉和左小腦的異常連接可能是抑郁癥青少年自殺行為的預測因子。研究發現[15]，在面對典型憤怒面孔時，有自殺行為的MDD男性患者右側眶額葉皮質(Brodmann's area 47)活動增加，Brodmann's area 47參與面部表情處理，尤其與憤怒的情緒處理有關，憤怒面孔代表反對的社會信號，提示抑郁癥患者對他人的反對更敏感。當面對負性情緒時，抑郁癥自殺未遂者會最先激活初級感覺皮層，再引起注意網絡活動增加[16]，這就導致抑郁癥患者存在負性情緒加工偏移，對負性情緒的過度關注，而忽視了積極的情緒體驗。默認網絡、凸顯網絡與中央執行網絡是人腦的三大核心網絡，三者之間的相互作用保證了人體各種活動精準而有序的進行，對這些腦網絡的研究將成為抑郁癥自殺未遂的重要研究方向。

2.2 擴散張量成像

擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)[17]可無創檢測活體內神經纖維的完整性和連通性，并提供特征性定量參數，如表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)及各向異性分數(fractional Anisotropy，FA)。

抑郁癥自殺最常見于雙相障礙(bipolar disorder，BD)和重度抑郁癥(major depressive disorder，MDD)兩種疾病[18]。研究發現[19]，自殺未遂BD患者左側眶額葉白質的FA值降低，并與運動沖動呈負相關。說明左側眶額葉白質結構異常可能在BD患者的自殺行為中發揮重要作用。此外，自殺未遂MDD患者背內側前額葉低 FA值與自殺未遂史有關[20]。無論是BD還是MDD患者，自殺未遂者均表現出額葉-邊緣(包括鉤束)白質FA值降低[21]。說明額葉-邊緣灰質和白質的改變可能是自殺未遂青年/成年早期自殺預防的潛在目標。

近年來，腦網絡的興起給抑郁癥的研究開辟了一個新視角。腦網絡分為結構網絡和功能網絡。結構網絡是利用擴散張量成像通過纖維追蹤以獲取白質的纖維連接信息。研究發現[22]，伴自殺意念的MDD患者額葉皮層下回路和左側大腦半球負責執行功能的子網絡結構連接降低，并且左側額中回網絡測值與自殺意念量表(scale for suicide ideation，SSI)和巴雷特沖動量表(barratt impulsiveness seale，BIS)評分呈顯著正相關。說明額葉皮層下回路在MDD患者的自殺意念中起重要作用。然而還未發現用DTI研究自殺未遂抑郁癥腦結構網絡的文獻報道。

2.3 腦磁共振波譜成像

磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy， MRS)是利用磁共振的化學位移來檢測活體組織生化改變的技術。健康人群左右海馬存在不對稱性，左海馬N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartate，NAA)/肌酸(creatine，Cr)比值顯著高于右海馬。Li等[23]發現自殺未遂抑郁癥雙側海馬不對稱性消失，左海馬NAA/Cr比值明顯低于健康對照組。研究發現，有自殺行為的女性退伍軍人前扣帶回γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid，GABA)/Cr+磷酸肌酸(phosphocreatine，PCr)比值降低，且與創傷癥狀量表(trauma symptom inventory，TSI)中的防御回避(the defensive avoidance，DA)亞量表呈顯著負相關[24]，推測前扣帶回GABA/Cr+PCr比值的降低可能導致患者對情緒的控制能力減弱，并與其自殺行為相關。說明邊緣系統在抑郁癥自殺未遂中發揮著重要作用。目前有關抑郁癥自殺未遂的MRS研究還很少，對自殺未遂的預測也十分困難，有研究證實采用機器學習的方法能有效預測自殺未遂，機器學習是未來有前景的發展方向。

3 抑郁癥自殺未遂與其他磁共振成像技術

近年來，一些磁共振成像新技術不斷發展并應用于抑郁癥自殺的研究中。磁化傳遞成像(magnetization transfer imaging，MTI)是由Wolff等[25]首先提出的，可以間接乃至半定量地根據組織中大分子含量的變化來反映組織結構的完整性，最常用的指標是磁化傳遞率(magnetization transfer ratio，MTR)。Chen等[26]發現，自殺未遂MDD患者的左側頂下小葉和右側頂上小葉的MTR低于非自殺未遂者和對照組。頂葉MTR異常可能影響自殺未遂MDD患者的注意力和決策力，從而增加了自殺的風險。

4 小結和展望

綜上所述，抑郁癥自殺未遂的發病機制十分復雜，涉及多個腦區結構及功能的改變，目前研究較為一致的是前額葉和邊緣系統。部分研究結果不一致可能是受研究對象、樣本量、共患疾病以及研究方法不同等因素的影響。

磁共振研究在以下方面擁有巨大前景，需要重點發展：第一，腦網絡研究。腦網絡使研究者可以從另一個視角探索抑郁癥自殺未遂的神經機制。然而，目前針對抑郁癥自殺未遂的腦網絡研究甚少，尤其是針對大腦結構網絡的研究則尚未見報道。第二，影像遺傳學研究。自殺和抑郁癥均與遺傳相關，運用影像遺傳學的方法可以更深入地探討遺傳與環境因素在自殺行為中的作用。第三，分層研究。不同人群的自殺行為可能存在不同的模式，例如青少年由于腦發育尚未成熟，更容易出現沖動性自殺行為；成年人的自殺行為可能與認知缺陷有關[27]；老年人的自殺行為與周密的計劃性有關[28]。對青少年、成年人以及老年人進行分層研究將有助于實施個體化的治療。第四，性別差異。研究發現，女性更容易患抑郁癥，但是抑郁癥男性患者自殺的發病率更高，研究性別差異與抑郁癥自殺的機制將有助于對患者實施個體化預防及治療[29-31]。最后，抑郁癥是一種異質性疾病，與心理、生物、社會及環境等多種因素有關，功能磁共振不能完全解釋抑郁癥自殺的病理生理機制。未來研究中需要分子生物學、基因組學、代謝組學等聯合研究以尋找抑郁癥自殺客觀的生物學標志。

利益沖突：無。