扈遠(yuǎn)余 韋仕秀
近年來,隨著人們生活節(jié)奏的加快及生活習(xí)慣的改變,功能性疾病的發(fā)生率呈逐年增加的趨勢,并不斷引起廣泛重視。功能性胃腸病(functional gastrointestinal disorders,F(xiàn)GIDs)是一組以功能改變、無明顯器質(zhì)性病變的胃腸道慢性復(fù)發(fā)性疾病,是生理、心理和社會因素相互作用而產(chǎn)生的消化系統(tǒng)疾病[1]。發(fā)病機(jī)制尚不明確,多是由先天性疾病、炎癥性疾病、精神應(yīng)激后及胃腸道菌群失衡引起。因患者無明顯器質(zhì)性病變,目前多采用對癥治療,同時(shí)給予心理和抗精神失常藥,臨床治療難度大,且易復(fù)發(fā)[2]。隨著腸道微生物群-腸-腦軸 (microbiota-gut-brain axis,MGBA)學(xué)說的提出,神經(jīng)精神影像學(xué)的發(fā)展特別是腦功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)的廣泛運(yùn)用,F(xiàn)GIDs腦改變逐漸被認(rèn)識。FGIDs主要包括功能性消化不良(functional dyspepsia,F(xiàn)D)和腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)[3]。通過腦MRI研究,有望進(jìn)一步認(rèn)識FGIDS在發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸過程中的潛在機(jī)制,為臨床診斷及治療提供可靠依據(jù),現(xiàn)綜述如下。
FGIDs是一組由多種病因?qū)е碌奈改c道癥狀群,典型特點(diǎn)是無明顯器質(zhì)性改變、無生化異常、胃腸道影像學(xué)無明顯形態(tài)改變。其病因包括胃腸道菌群失衡、免疫反應(yīng)、先天性疾病、炎性疾病及腦-腸軸改變等多種因素,目前我國主要參照羅馬診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨床診療。一項(xiàng)調(diào)查研究顯示,人群中>1/4的成年人符合羅馬Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)診斷FGIDs,這會影響人群的生活質(zhì)量并增加胃腸保健產(chǎn)品的使用,在我國可能也具有相似的發(fā)病率[4]。腸道微生物群是腸道內(nèi)最多見并定居的微小生物,主要包括細(xì)菌、病毒、真菌等多種微生物,對維持腸道正常功能具有重要生理意義。微生物與人體存在共生關(guān)系,互相依存。穩(wěn)定的腸道菌群能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的通透性、刺激物質(zhì)代謝及參與免疫反應(yīng)。微生物群能保持腸道正常功能,協(xié)助人體排出有害物質(zhì),并參與免疫反應(yīng),維持人體消化系統(tǒng)的穩(wěn)定。隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,特別是抗生素的不合理運(yùn)用,打破了腸道菌群的平衡狀態(tài),可能是引發(fā)FGIDs的重要原因之一[5]。MGBA提出腸道與腦明顯相關(guān)聯(lián),并通過免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)遞質(zhì)等相互作用,神經(jīng)遞質(zhì)主要包括去甲腎上腺素、5-羥色胺(5-HT)、γ-氨基丁酸(GABA)、多巴胺和谷氨酸以及代謝物等物質(zhì),研究神經(jīng)系統(tǒng)及運(yùn)作特點(diǎn)可能對治療FGIDs有幫助。
神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)(peripheral nervous system,PNS)。CNS主要功能是傳遞、儲存和加工信息,產(chǎn)生各種心理活動,支配與控制行為,包括脊髓和腦。由腦神經(jīng)節(jié)、神經(jīng)索以及它們之間的連接部分組成,在CNS內(nèi)大量神經(jīng)細(xì)胞聚集在一起,有機(jī)地構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)回路。PNS將外周感受器和CNS連起來,由核周體和神經(jīng)纖維構(gòu)成的神經(jīng)干、神經(jīng)叢、神經(jīng)節(jié)及神經(jīng)終末裝置等組成,分為三部分:腦神經(jīng)、脊神經(jīng)和自主神經(jīng)。自主神經(jīng)系統(tǒng)(autonomic nervous system,ANS)是PNS的一部分,主要負(fù)責(zé)身體的反射性生理控制。ANS分為交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)和腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system,ENS),ENS 是直接控制胃腸道的ANS。MGBA調(diào)節(jié)以大腦為中心或以腸道為中心的系統(tǒng)性穩(wěn)態(tài)功能,在大腦或腸道發(fā)生異常時(shí)可能會打破MGBA的穩(wěn)定性。在CNS中,這些角色圍繞著對行為、認(rèn)知和情感的控制而演變;在胃腸道中,這些功能包括感覺和運(yùn)動[6]。當(dāng)某一系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí),就會出現(xiàn)可能影響兩個(gè)系統(tǒng)的疾病狀態(tài)并出現(xiàn)臨床癥狀,ENS和CNS之間的交流是雙向和連續(xù)的。另外,腦-腸軸也受腸道微生物群的調(diào)節(jié),微生物群可以影響 ENS和產(chǎn)生跨越血腦屏障的代謝物間接調(diào)節(jié)CNS。5-HT作為 ENS 和 CNS 中的神經(jīng)遞質(zhì)對于腦-腸道交流很重要,研究5-HT的變化可以間接反映神經(jīng)系統(tǒng)工作情況。
MRI不僅軟組織分辨率高,多參數(shù)、多平面成像,還可以進(jìn)行功能成像,臨床運(yùn)用廣泛,對研究FGIDs腦變化具有極大可行性及臨床價(jià)值。CNS常用檢查序列是自旋回波(spin echo,SE)脈沖序列,用于獲取T1加權(quán)像(T1 weighted imaging,T1WI);快速自旋回波(fast spin echo,F(xiàn)SE)脈沖序列,用于獲取T2加權(quán)像(T2 weighted imaging,T2WI)和質(zhì)子密度加權(quán)像(proton density weighted imaging,PDWI)。常規(guī)使用T1WI、T2WI和PDWI可滿足一般疾病的診斷。但FGIDs腦改變輕微,常規(guī)序列價(jià)值有限,多需要結(jié)合結(jié)構(gòu)磁共振成像(structural magnetic resonance imaging,sMRI)和fMRI技術(shù)。fMRI是近二十年來在常規(guī)MRI成像基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的新技術(shù),是以反映器官功能為目標(biāo)的成像技術(shù)。廣義的fMRI包括彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging,PWI)、磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy,MRS)以及血氧水平依賴功能磁共振成像(blood oxygen level depend,BOLD-fMRI),狹義的fMRI特指BOLD-fMRI。sMRI用于量化和系統(tǒng)比較大腦結(jié)構(gòu)的形態(tài)差異,已成為研究FGIDs腦改變的重要工具之一,最常用的方法是基于體素的形態(tài)學(xué)測量,可有效定量測出腦組織各成分的密度和體積[7],已運(yùn)用于研究FGIDs并取得一定進(jìn)展。DWI是建立在人體組織微觀流動效應(yīng)基礎(chǔ)上的利用水分子在不同情況下擴(kuò)散程度不同造成信號改變的一種技術(shù)方法,主要通過擴(kuò)散系數(shù)(diffusion coefficient,DC)來反映運(yùn)動情況及受限情況,擴(kuò)散系數(shù)值與受限程度呈反比。在DWI基礎(chǔ)上,能有效觀察和追蹤腦白質(zhì)纖維束的非侵入檢查方法主要是彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI),而擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)能夠敏感地反映組織微觀結(jié)構(gòu)和腦改變的病理生理變化,目前在FGIDs的診斷中已有運(yùn)用[8]。PWI主要用來評估組織血流灌注情況,以評價(jià)組織活力和功能情況。MRS是一種檢測活體組織器官能量代謝、生化改變和神經(jīng)生物學(xué)底物獨(dú)特信息的無創(chuàng)定量分析技術(shù),目前廣泛運(yùn)用于臨床[9],可用于檢測FGIDs引起神經(jīng)化學(xué)變化。BOLD-fMRI顯像源于脫氧血紅蛋白為順磁性物質(zhì),可以產(chǎn)生橫向磁化弛豫時(shí)間(T2)縮短效應(yīng),其含量降低引起T2WI信號增高。其檢查方法分為靜息態(tài)功能磁共振(resting state fMRI,rs-fMRI)和任務(wù)狀功能磁共振(task state fMRI,ts-fMRI)。rs-fMRI是指在沒有設(shè)計(jì)任務(wù)、沒有特定活動的情況下,以保持呼吸緩慢、身體或精神放松的狀態(tài)進(jìn)行檢查。只要受檢者能夠配合,較易完成并取得良好效果。主要方法包括局部一致性、低頻振幅、功能連接等分析法和獨(dú)立成分分析、種子區(qū)分析等整合法。ts-fMRI采用通過執(zhí)行指定任務(wù)或刺激如胃腸道充氣時(shí)神經(jīng)活動產(chǎn)生的BOLD信號的區(qū)別進(jìn)行。
MRI的飛速發(fā)展,也帶來了諸多新技術(shù)。壓縮感知技術(shù)(compressed sensing,CS)直接感知壓縮后的信號,具有不影響圖像質(zhì)量而加速采集的能力,目前用于fMRI進(jìn)行初步研究。CS明顯提高了MRI成像速度。目前主要運(yùn)用在頭部的快速成像中,如急診慢性腦出血的快速診斷。但其快速成像的優(yōu)勢可用于具有有幽閉癥或多動癥的FGIDs患者頭顱檢查。MR彈性成像(MR elastography,MRE)通過相位對比的方法,測量組織或器官在剪切波引起的位移以計(jì)算組織的特性,最終得出組織或器官內(nèi)部彈性系數(shù)圖,獲得其硬度以評價(jià)病變。
3.1 FD腦改變的MRI研究 FD是以上腹痛、餐后飽脹、食欲降低、惡心、嘔吐等為典型癥狀,并缺乏可引起上述癥狀的組織解剖結(jié)構(gòu)或生化異常的一組臨床綜合征。具有病程長、反復(fù)發(fā)作、治療困難等特點(diǎn),是臨床上最常見的胃腸疾病之一,且發(fā)病年齡逐漸減低。調(diào)查研究顯示,一般人群中大約16%的個(gè)體受到不同程度的影響[10]??赡芘c胃腸道運(yùn)動障礙、超敏反應(yīng)、腸-腦軸相互作用、菌群失衡和遺傳易感等多方面有關(guān)。臨床上分為餐后不適綜合征(postprandial discomfort syndrome,PDS)、上腹痛綜合征(epigastric pain syndrome,EPS) 及混合型3個(gè)亞型。各亞型不同腦區(qū)域活動存在明顯差異,在靜息狀態(tài)下,左中央旁小葉、右額葉下回、中央后回楔前葉、島葉、海馬旁回、尾狀核和雙側(cè)扣帶回皮層的EPS區(qū)域腦活動強(qiáng)于PDS[11]。額葉、島葉和丘腦是FD大腦信息交換的關(guān)鍵區(qū)域,F(xiàn)D 和健康對照組在白質(zhì)功能連接中都顯示出小世界特性,與對照組相比,F(xiàn)D患者的全局特性顯著降低[12]。與健康人相比,F(xiàn)D患者雙側(cè)島葉皮質(zhì)(insular cortex,IC)、前扣帶回皮質(zhì)(anterior cingulate cortex,ACC)、中扣帶回皮質(zhì)(middle cingulate cortex,MCC)、丘腦和小腦等多個(gè)區(qū)域的糖代謝水平較高,并與其癥狀呈正相關(guān)[13]。這些區(qū)域是胃腸道感覺神經(jīng)基質(zhì)的主要成分,是調(diào)節(jié)疼痛、情感表達(dá)的重要部位,ACC、IC、丘腦和小腦可能是決定癥狀嚴(yán)重程度的關(guān)鍵區(qū)域。Liu等[8]通過DTI研究發(fā)現(xiàn)FD患者右前島葉與丘腦、右側(cè)內(nèi)外囊、ACC等區(qū)域的灰質(zhì)密度減低,其結(jié)構(gòu)和功能連接率低,信號減弱,認(rèn)為可能主要與內(nèi)臟感覺加工異常及相關(guān)情感反應(yīng)有關(guān)。另一項(xiàng)研究顯示,ACC和丘腦與消化不良癥狀的嚴(yán)重程度有顯著相關(guān)性[14]。與對照組相比,F(xiàn)D輕癥患者丘腦神經(jīng)信號無明顯變化,而重癥組ACC出現(xiàn)異常,同時(shí)皮質(zhì)變薄。在體素水平上存在ACC和丘腦相關(guān)的功能連接差異,丘腦回路的改變在FD患者出現(xiàn)不同癥狀,大腦網(wǎng)絡(luò)的紊亂信號與內(nèi)臟知覺有關(guān),F(xiàn)D患者ACC和丘腦的功能異??稍诓煌R床病程中發(fā)生。這與Nan等[15]的研究相似,其采用多元模式分析(multivariate pattern analysis,MVPA)分類器辨別整個(gè)大腦的功能連接模式,異常的大腦功能性連接主要位于邊緣系統(tǒng)、前額葉皮質(zhì)、顳頂區(qū)域和視覺皮層,異常連接與臨床變量之間的關(guān)系提示功能連接模式可能反映FD的嚴(yán)重程度。但筆者發(fā)現(xiàn)目前的研究并不能進(jìn)行詳細(xì)劃分具體區(qū)域所對應(yīng)的胃腸道嚴(yán)重程度,需要大量再研究并進(jìn)行精細(xì)化分類以進(jìn)一步明確其相關(guān)性。
Zeng等[16]通過sMRI中基于體素的形態(tài)計(jì)量學(xué)分析方法研究膳食相關(guān)FD患者的局部腦灰質(zhì)密度(gray matter density,GMD)變化發(fā)現(xiàn),在控制心理因素之前,ACC的GMD降低與尼泊爾消化不良指數(shù)(nepean dyspepsia index,NDI)的癥狀評分和FD持續(xù)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。控制焦慮抑郁情緒后,患者雙側(cè)中央前回、內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)、ACC和MCC、左眶額皮質(zhì)和右側(cè)島葉GMD降低。另一項(xiàng)研究也獲得與上述類似的結(jié)果,其背外側(cè)PFC、腹外側(cè)PFC、內(nèi)側(cè)PFC等多個(gè)大腦區(qū)域皮層厚度減少[17]。膳食相關(guān)FD患者的區(qū)域GMD特別是穩(wěn)態(tài)傳入加工網(wǎng)絡(luò)區(qū)域GMD與健康受試者有顯著差異,心理因素可考慮是影響膳食相關(guān)FD患者區(qū)域腦結(jié)構(gòu)的重要因素之一。杏仁核亞區(qū)的靜息狀態(tài)功能連接在男性和女性 FD 患者之間存在顯著差異[18]。腦-腸網(wǎng)絡(luò)連接功能改變,雙向傳輸信號減弱,導(dǎo)致消化道控制機(jī)制失常,也是FD發(fā)生的重要因素之一。有研究通過針刺大腦感興趣區(qū)(ROIs)治療FD后發(fā)現(xiàn),除右側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)海馬和右側(cè)頂葉外,其余各組ROIs與相應(yīng)疾病靶點(diǎn)的連接均明顯改善,癥狀和體征明顯好轉(zhuǎn)[19,20]。采用BOLD-fMRI技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),不同刺激強(qiáng)度,ACC、MCC等區(qū)域信號變化不一樣。與男性相比,女性對閾中、閾下非傷害性刺激的反應(yīng)更活躍,性別會影響對內(nèi)臟運(yùn)動感覺刺激的結(jié)果[21]。另外,MGBA系統(tǒng)軸認(rèn)為腸道與腦明顯相關(guān)聯(lián),是通過神經(jīng)遞質(zhì)如谷氨酸、γ-氨基丁酸等物質(zhì)代謝發(fā)揮作用。谷氨酸是大腦皮層主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),通過MRS研究發(fā)現(xiàn)PDS軀體感覺皮層谷氨酸鹽增加,這與FD的嚴(yán)重程度和慢性病相關(guān)[22]。通過MRI多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)D患者大腦多個(gè)區(qū)域組織信號有所改變,多個(gè)皮質(zhì)GMD降低,同時(shí)腦-腸網(wǎng)絡(luò)連接減弱。但Mak等[23]研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)D合并抑郁癥患者與健康對照組比較,GABA濃度或靜息態(tài)fMRI變化并不明顯。盡管目前多項(xiàng)研究略有不同,但大多顯示大腦糖代謝水平、皮質(zhì)厚度、灰質(zhì)密度變化與FD有關(guān)。
3.2 IBS腦改變的MRI表現(xiàn) IBS是一種病因不明的功能性胃腸道疾病,常見臨床表現(xiàn)為反復(fù)腹痛或伴排便習(xí)慣的改變,如便秘、腹瀉、腹脹。有研究表明,IBS與微生物群及免疫學(xué)變化密切相關(guān),微生物群和自主神經(jīng)系統(tǒng)之間的雙向神經(jīng)體液綜合通訊整合了大腦和胃腸道的相關(guān)功能,如腸道運(yùn)動、食欲和體重[24]。也可能跟壓力成正相關(guān)[25],IBS是一種功能性胃腸道疾病,焦慮、抑郁在內(nèi)的壓力相關(guān)疾病在腹痛和排便改變等癥狀的發(fā)生和惡化中起主要作用。早期承受壓力有可能增加個(gè)體對IBS和精神疾病的易感性,或與腸道刺激等內(nèi)臟高敏感反應(yīng)有關(guān)[26],在休息條件下,與內(nèi)臟敏感性相關(guān)的群體差異可能是由來自腸道的感覺輸入增強(qiáng)或中樞介導(dǎo)的調(diào)節(jié)過程引起的。Berentsen等[27]認(rèn)為IBS的發(fā)生與MGBA的紊亂密切相關(guān),胃腸道和CNS互相調(diào)控互相影響,研究IBS患者腦部特定區(qū)域改變,有利于理解其發(fā)布機(jī)制。
根據(jù)羅馬Ⅳ診斷標(biāo)準(zhǔn),IBS分為4型:便秘型(IBS with constipation,IBS-C)、腹瀉型(IBS with diarrhea,IBS-D)、混合型(mixed IBS,IBS-M)、不定型(unsubtyped IBS,IBS-U),但I(xiàn)BS-M和IBS-U相關(guān)研究較少,與前述兩型可能存在相似性及差異性,有待進(jìn)一步研究。以腹瀉為主的 IBS 患者的丘腦和尾狀核體積增大[28],這兩種結(jié)構(gòu)的半球不對稱性也發(fā)生了改變。有研究支持女性 IBS 參與者大腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的改變與細(xì)胞旁和跨細(xì)胞通透性的變化有關(guān)[29]。進(jìn)一步表明存在 IBS 亞群,它們在大腦和腸道相互作用的方式上有所不同。IBS-D在針灸刺激后,右側(cè)海馬、右側(cè)枕上回、左側(cè)舌回、左側(cè)枕中回和小腦的功能連接異常有所改善[30]。不同疾病狀態(tài)患者腦區(qū)活動不同,發(fā)作時(shí)IBS-D患者活動異常腦區(qū)主要位于額上回、ACC,而緩解狀態(tài)主要位于海馬旁回、顳中回。直腸刺激時(shí),IBS-C患者腦網(wǎng)絡(luò)活動性減弱,情緒激發(fā)通路節(jié)點(diǎn)間的連接性增強(qiáng),因此,情緒激發(fā)通路色氨酸調(diào)節(jié)的改變可能是IBS-C發(fā)病機(jī)制。參與胃腸道感覺和運(yùn)動功能調(diào)節(jié)的腦區(qū)主要集中于邊緣系統(tǒng),可能與神經(jīng)傳入增強(qiáng),抑制減弱有關(guān)系。邊緣系統(tǒng)是大腦情感中樞和內(nèi)臟感覺中樞的重要分布區(qū)域,包括ACC、杏仁核、海馬、下丘腦和IC并組成1個(gè)回路。ACC和PFC與IBS的焦慮和抑郁有關(guān),與對照組相比,兒童IBS患者后扣帶回皮質(zhì)(posterior cingulate cortex,PCC)增厚,而后頂葉和PFC變薄,包括背外側(cè)PFC:該研究中發(fā)現(xiàn),邊緣上回增厚和舌回皮質(zhì)變薄與IBS癥狀持續(xù)時(shí)間顯著相關(guān)[31]。Blankstein等[32]發(fā)現(xiàn)與對照組比較IBS患者下丘腦扣帶回前部皮質(zhì)變薄,但皮質(zhì)厚度變化程度與癥狀嚴(yán)重程度關(guān)系不明,有待進(jìn)一步研究。Seminowicz等[33]證明IBS患者內(nèi)側(cè)前PFC、腹外側(cè)PFC、后頂葉皮層、腹側(cè)紋狀體和丘腦等GMD降低,ACC和眶額皮質(zhì)GMD增加,IBS患者與對照組的皮質(zhì)厚度沒有整體或局部區(qū)域差異。各項(xiàng)研究基本一致,大腦皮層改變可認(rèn)為是IBS發(fā)病機(jī)制的重要中樞神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)之一。
IBS患者以多胃腸道內(nèi)臟痛為主訴,腦影像學(xué)研究提示IBS患者存在腦-腸溝通障礙,包括杏仁核在內(nèi)的中樞興奮回路更為活躍,而抑制回路降低[34]。CNS和ENS之間的雙向交流在正常和疾病中都有發(fā)生,因此在研究中選擇實(shí)驗(yàn)對象時(shí)應(yīng)該更加謹(jǐn)慎,腦-腸相互作用被認(rèn)為是功能性胃腸疾病的潛在發(fā)病機(jī)制。各種CNS因素和腸應(yīng)激刺激腦-腸軸,都可影響胃腸運(yùn)動、分泌、免疫功能以及對內(nèi)臟感知和情緒反應(yīng)的調(diào)節(jié),涉及神經(jīng)通路、免疫和內(nèi)分泌多種機(jī)制[35]。采用rs-fMRI中的區(qū)域均一性分析研究IBS患者的自發(fā)腦活動,內(nèi)臟感覺中樞處理結(jié)果顯示異常。有研究通過在rs-fMRI中使用區(qū)域同質(zhì)性(regional homogeneity,ReHo)分析31例IBS-D[36]。與對照組相比,IBS患者中央后回和丘腦的 ReHo 增加,ACC和前額葉皮層的 ReHo 減少。有學(xué)者采用DTI研究顯示,IBS患者腦灰質(zhì)和白質(zhì)改變存在并處于變化中,但在IBS中改變腦區(qū)解剖連接的程度仍不完全明確,尚無可靠手段顯示腦區(qū)功能連接方式及運(yùn)作模式[37]。目前,慢性內(nèi)臟疼痛綜合征和腦結(jié)構(gòu)具有對應(yīng)性及相關(guān)性,體感皮層的左右側(cè)視皮層改變可以預(yù)測IBS的診斷,特別是皮層密度及厚度改變更具臨床意義。另外,通過fMRI低頻振幅分析法可以評估神經(jīng)元自發(fā)活動局部BOLD信號變化,由血氧或血流波動引起的低頻波動的相關(guān)性是大腦功能連通性的一種表現(xiàn)[38]。 Noh等[39]通過納入2 388例受試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并同時(shí)接受上消化道內(nèi)窺鏡檢查,顯示FD或IBS常與胃食管反流病重疊,EPS較反流性食管炎(reflux esophagitis,RE)更常與FD重疊發(fā)生,也能明顯增加IBS的發(fā)生率,這對理解FGIDs生理病理基礎(chǔ)具有重要意義。上述多項(xiàng)研究多以納入成年人作為研究對象,以提高研究的準(zhǔn)確性,對于兒童或老年患者關(guān)注不足。兒童IBS患者腦結(jié)構(gòu)改變相關(guān)研究較少,但應(yīng)引起高度重視,可能會成為終身疾病。與成人相比,兒童發(fā)生IBS時(shí)間越早、影響生活質(zhì)量周期可能越長?;加蠭BS的女孩在丘腦、尾狀核、前中扣帶回 (A-MCC) 和背外側(cè)前額葉皮層 (DlPFC) 中的(gray matter volume,GMV) 較低,A-MCC 和楔前葉之間的靜息狀態(tài)功能連接較低,但尾狀核和中央前回之間的連接性更強(qiáng)[7]。而另一項(xiàng)研究顯示老年IBS患者胼胝體、內(nèi)囊等 GMV及白質(zhì)存在異常,進(jìn)一步支持了大腦在老年患者 IBS 狀況中起著至關(guān)重要的交互作用的觀點(diǎn)[40]。FGIDs還包括功能性食管病、除FD外的功能性胃十二指腸病和除IBS外的功能性腸病??赡芤蚱浒l(fā)病率低,病例數(shù)量不足或臨床價(jià)值較小,因此目前相關(guān)腦改變研究報(bào)道筆者所見較少。
MRI技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是fMRI的臨床運(yùn)用,在研究大腦異常變化方便具有獨(dú)特優(yōu)勢。隨著MRI新技術(shù)的不斷運(yùn)用,可能在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上更能理解更多的功能性疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律。本文回顧性總結(jié)近年來MRI在FGIDs引起的腦變化的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),胃腸功能性疾病存在腦實(shí)質(zhì)的形態(tài)、密度、血流量等方面的變化。FGIDs借助神經(jīng)、體液、精神與控制情緒的大腦皮層相關(guān)聯(lián),在FGIDs發(fā)生發(fā)展過程中,腦結(jié)構(gòu)功能出現(xiàn)不同程度的改變,邊緣皮層的密度、信號及范圍的變化與FGIDs的發(fā)生具有明顯關(guān)聯(lián)性。因此,在更多的新技術(shù)不斷進(jìn)步的同時(shí),更能解釋和分析其發(fā)病機(jī)制。目前進(jìn)行了大量的研究以明確FGIDs的腦結(jié)構(gòu)和功能的改變,并顯示出與大腦皮層的變化密切相關(guān),但也存在不足:(1)目前多采用與健康對照的方式進(jìn)行臨床研究,選擇存在較強(qiáng)主觀性,缺乏客觀量化標(biāo)準(zhǔn),無法準(zhǔn)確選擇出一致的對照人群。胃腸道健康人群存在其他組織器官病變而無法篩選時(shí),可能會影響其研究結(jié)果。需要更精細(xì)化選擇對照人群,選用更多客觀量表進(jìn)行篩選。(2)現(xiàn)有的研究多為同一地域的小樣本研究,研究病例數(shù)量在30~50例,缺乏大量、多中心、不同地域人群的對照分析,對臨床具有診療意義的同時(shí)可能存在一定偏倚。后期的研究可采用多中心聯(lián)合研究,以得出更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)腦結(jié)構(gòu)正常與異常的評價(jià)多采用形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),缺乏分子層面的直接證據(jù)。腦細(xì)胞水平的影像學(xué)研究仍然具有極大難度。加快分子影像學(xué)的大腦相關(guān)研究可能會促進(jìn)FGIDs腦組織的細(xì)微變化的診斷,更能理解其發(fā)病機(jī)制。因此腦改變的研究仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。隨著自然科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,采用機(jī)器學(xué)習(xí)法可以從分子層面定量研究FGIDs患者腦結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)微變化,為理解其發(fā)病機(jī)制提供新的線索。