KIBRA基因多態(tài)性與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性的多模態(tài)MRI研究.pdf

1、目的：基因?qū)W研究表明KIBRA rs17070145位點多態(tài)性與人類情景記憶、執(zhí)行功能以及阿爾茲海默病密切相關(guān)，而其神經(jīng)機(jī)制尚不清楚。本研究采用多模態(tài)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術(shù)，聯(lián)合運用基于體素的形態(tài)學(xué)（voxel-based morphometry analysis，VBM）、獨立成分分析(independentcomponent analysis，ICA)方法，研究KIBRA基因多

2、態(tài)性與大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。
　　 方法：選擇符合入組標(biāo)準(zhǔn)的健康青年志愿者288例，平均年齡:22.8±2.5歲;男性133例，女性155例。每名受試者完成韋氏記憶量表、威斯康星卡片測評。利用GE3.0T Signa HDX磁共振掃描儀對所有受試者進(jìn)行靜息態(tài)、結(jié)構(gòu)像以及彌散像數(shù)據(jù)的采集。靜息態(tài)掃描時囑受試者閉眼、保持身體靜止不動，均勻呼吸，精神放松，盡量不思考任何事情。⑴基因型測定，利用EZgeneTM血液gDNA小

3、量提取試劑盒，從3000μl全血中提取受試者的基因組DNA，應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)-連接酶檢測反應(yīng)(ligation detection reaction，LDR)的方法，檢測受試者KIBRA基因rs17070145位點C/T等位基因多態(tài)性;根據(jù)不同基因型將受試者分成兩組，一組為C等位基因攜帶者，另一組為TT純合子攜帶者。⑵采用基于Matlab平臺的SPM8軟件及其插件包VBM8對

4、高分辨率結(jié)構(gòu)像進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理過程包括:灰、白質(zhì)分割、空間標(biāo)準(zhǔn)化及空間平滑。采用基于Matlab平臺的DPARSF軟件對靜息態(tài)功能數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理過程包括:時間校正、頭動校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化、重采樣到2mm×2mm×2mm的立方體素及空間平滑。⑶采用預(yù)處理后的靜息態(tài)功能數(shù)據(jù)，利用基于Matlab平臺的MICA軟件進(jìn)行組ICA分析，得到5個靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)，在控制年齡、性別以及受教育年限影響因素后，探討KIBRA基因?qū)Υ竽X網(wǎng)絡(luò)功能的影響。

5、⑷采用預(yù)處理后的高分辨率結(jié)構(gòu)像以及彌散像數(shù)據(jù)，在控制年齡、性別以及受教育年限影響因素后，研究KIBRA基因?qū)Υ竽X灰質(zhì)體積、白質(zhì)體積、白質(zhì)完整性的影響。⑸并采用AlphSim方法對結(jié)果進(jìn)行多重比較校正，最后將校正后的統(tǒng)計參數(shù)映射到MNI標(biāo)準(zhǔn)三維模板腦進(jìn)行顯示，觀察與流體推理有顯著相關(guān)性的區(qū)域。描述并記錄有統(tǒng)計學(xué)意義腦區(qū)的團(tuán)塊位置、大小(cluster size)、MNI坐標(biāo)及相關(guān)強(qiáng)度。
　　 結(jié)果：①通過KIBRA基因分型檢測，2

6、88例受試者中，121例為C等位基因攜帶者（包括14例CC純合子攜帶者），167例TT純合子攜帶者;基因型分布頻率符合Hardy-Weinberg分布[x2(2)=0.36，p=0.55];年齡、性別、受教育年限、韋氏記憶量表評分以及威斯康辛卡片評分未發(fā)現(xiàn)組間差異，但CC純合子攜帶者的記憶、執(zhí)行功能有降低的趨勢。②通過組ICA方法，獲得5個經(jīng)典的靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò):默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（前、后兩部分）、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)、感覺運動網(wǎng)絡(luò)、視覺網(wǎng)絡(luò)。③與KIBRA

7、 TT等位基因攜帶者相比，C等位基因攜帶者在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)側(cè)前額葉皮層、后扣帶皮層，以及執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的右側(cè)島葉、雙側(cè)尾狀核、背側(cè)前扣帶皮層的腦同步性活動明顯增加;而視覺網(wǎng)絡(luò)、感覺運動網(wǎng)絡(luò)卻沒有發(fā)現(xiàn)明顯差異。④KIBRAC等位基因攜帶者在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)側(cè)前額葉、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)的背側(cè)前扣帶皮層灰質(zhì)體積較TT等位基因攜帶者明顯減少。大腦白質(zhì)體積、白質(zhì)FA值（fractional anisotropy，F(xiàn)A）均未發(fā)現(xiàn)組間差異。
　　 結(jié)