本作Imaging of neuroinfammation due to repetitive head injury in currently active kickboxers发表于2022年的European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging（IF=9.1），来自格罗宁根大学的Gilles N. Stormezand1和Janine Doorduin等人为本文的第一作者。
摘要
背景：慢性创伤性脑病是指接触性运动中重复性头部损伤引起的神经退行性疾病。与其他神经退行性疾病类似，神经炎症被认为在疾病的发生和发展中起作用。但是，目前关于接触性运动现役运动员重复性头部损伤引起神经炎症的知识有限。18kda转运蛋白(TSPO) PET是目前研究最广泛的活体神经炎症成像方法，能够显示广泛的小胶质细胞激活的证据。
方法：11名A级搏击运动员和11名健康成年人（控制组）分别采用[11C]-PK11195进行TSPO PET、MRI、弥散张量成像，同时，采用维也纳心理测试系统（VTS）解释影像学结果。
结果：在组水平上，PET检测的不可置换结合电位(BPND)无统计学差异。但是，有3名搏击运动员在大脑的广泛区域显示出增加的BPND值，且在双侧放射冠FA值增加。其他区域DTI参数组间无差异。
结论:尽管在群体水平上结果为阴性，但个体结果表明，现役搏击运动员可能存在神经炎症，这可能是由重复性头部损伤引起的。未来可以采用纵向研究设计探究在现役运动员中观察到的TSPO上调是否与神经精神症状的发展有关。
研究背景
慢性创伤性脑病(Chronic traumatic enceopathy, CTE)是指接触性运动参与者因重复性头部损伤而引起的神经退行性疾病，可以表现为神经精神症状，情感（抑郁）、行为（攻击）或认知（集中、记忆或执行障碍），在自由搏击运动员中比较常见。神经炎症是指大脑中的炎症反应，可能是导致创伤性脑损伤(TBI)的重要因素。
以往的研究发现，脑脊液可以作为活化小胶质细胞的生物标志物，但是这一方法缺乏活化小胶质细胞空间分布的信息，并且需要对患者腰椎穿刺。因此，神经成像可能是一种更合适的微创替代方法。18kda转运蛋白(TSPO) PET是目前研究最广泛的活体神经炎症成像方法，有研究证实现役或近期退役运动员的TSPO表达增加。
本研究让11名A级搏击运动员和11名健康成年人（控制组）接受[11C]-PK11195 TSPO PET扫描和MRI成像，旨在检测搏击运动员中神经炎症的存在，并采用维也纳心理测试系统（VTS）来解释影像学结果。
研究方法
1.被试
本研究的被试是11名A级搏击运动员和11名几乎不参加接触性运动的健康成年人。
所有的被试均需要完成荷兰版全国成人阅读测试、维也纳心理测试系统VTS（奥地利Schuhfried公司生产，国内由深圳瀚翔脑科学技术股份有限公司总代理）的RT反应时测试、DT耐受力测试、TMT连线测试等神经心理学测试。
2.影像学
以0.5 mL/s的速度注射[11C]-PK11195，然后在Siemens Biograph mCT系统(Siemens Medical Solutions USA, Inc.)上进行60分钟的动态PET扫描。
MRI-T1w影像用于和PET进行coregistered，在Philips Intera 3.0 T MRI扫描仪(Philips, Best, Netherlands)上使用32通道线圈对被试进行扫描，获取被试的三维T1w TFE图像。
所有PET图像与个体解剖T1w MRI进行coregistered，并使用PMOD (version 4.0, PMOD Technologies Ltd, zrich, Switzerland)将其空间标准化为蒙特利尔神经学研究所(MNI)空间。使用hammer最大概率图谱(Hammers N3083)定义大脑区域，包括额叶、顶叶、颞叶(杏仁核和海马除外，单独分析)、枕叶、小脑、纹状体和白质。此外，还生成了一个结合所有皮质区域的全脑灰质(GM)区域。对于每个患者，计算不可置换结合电位BPND(一般用于评估药物在大脑中与受体的结合情况)定义为k3/k4，并使用2个组织室模型，将K1/K2固定为全脑GM获得的值，作为结果测量。组水平比较采用独立样本Mann-Whitney U检验，显著性阈值设为0.05。
FSL生成扩散张量成像数据。并测量预设白质区域（图1）：胼胝体(膝、体、脾)、内囊前肢、内囊后肢、内囊透镜后部分、前辐射冠、上辐射冠、后辐射冠、丘脑后辐射、上纵束)的FA（分数各向异性）和MD（平均弥散率）值。
图1 标准化后的FA/3D T1w MRI图像融合到atlas图谱。VOIs描述了DTI分析中包含的白质区域
研究结果
结果1 在神经心理测试(表1)中，搏击运动员在维也纳心理测试系统VTS(RT-S1-DT, RT-S2-DT, RT-S3-DR)中的反应时间更快，但在TMT-B测试中的表现较差，说明被试的认知灵活性较差。尽管搏击运动员在15个单词记忆测试中表现较差，但在其他测试中，实验组和对照组之间没有发现显著差异。
表1 神经心理测试结果
结果2 在组水平上，搏击运动员的不可置换结合电位(BPnd)与对照组之间没有统计学差异(表2)。
表2 搏击运动员和对照组[11C]-PK11195 PET的BPnd值
结果3 在脑干（Brainstem）和丘脑（Thalamus）区域观察到三个搏击运动员表现出很高的BPnd值(图2)。
图2 搏击运动员组(n=11)和对照组(n=11)[11C]-PK11195的BPnd值
结果4 [11C]-PK11195的全脑BPnd与年龄、比赛次数、失败次数、训练年数和训练频率之间没有相关性(图3)。
图3 [11C]-PK11195的全脑BPnd与年龄、比赛次数、失败次数、训练年数和训练频率之间的相关性
结果5
与对照组相比，在搏击运动员的双侧上放射冠（SCRR、SCRL）中观察到明显增加的FA（分数各向异性)值，但是MD（平均弥散率）值没有显著差异（图4）。
图4 搏击运动员和对照组大脑白质区域的FA（分数各向异性)和MD（平均弥散率）值04研究结论
在组水平上，搏击运动员在评估基本思维速度的反应测试中表现优异，3名在大脑的广泛区域具有高BPnd值的运动员在每次心理测试中都取得了较好的成绩，可能是因为更强的心理技能与更好的运动成绩有关。本研究没有发现TSPO在群体水平上的上调（搏击运动员[11C]-PK11195的BPnd值与对照组存在显著差异），这可能与被试的年龄相对年轻有关。但在3名搏击运动员中，[11C]-PK11195的BPnd值较高，这表明重复性头部损伤可能会导致神经炎症的产生。在其他没有神经炎症的搏击运动员中，TSPO水平的上调与VTS神经心理测试和MRI结果没有明显相关。
本研究采用PET测量搏击运动员小胶质细胞的激活可能反映了一种与认知、情感和行为变化发展相关的临床前状态，但是这种潜在的关系仍有待充分阐明。未来可以采用纵向研究设计探究在现役运动员中观察到的TSPO上调是否与神经精神症状的发展有关。
原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00259-022-05715-x
