腦小血管病（cerebral small vessel disease, CSVD）是引起腦卒中和癡呆最重要原因之一。隨著全球人口老齡化進程，CSVD負擔日益增多。然而，CSVD病理生理機制尚不明確，目前尚無有效的早期診斷及療效監測手段，這對CSVD防治帶來了巨大挑戰。

近日，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院（以下簡稱朝陽醫院）放射介入影像中心楊旗教授團隊在神經科學領域權威雜志Brain在線發表題為“Decreased water exchange rate across blood-brain barrier in hereditary cerebral small vessel disease”的研究論文。該研究基于含有擴散準備模塊的偽連續動脈自旋標記技術（Diffusion-prepared pseudo-continuous arterial spin labeling, DP-pCASL）首次評估了遺傳性腦小血管病患者血腦屏障水交換率的變化特征，提示血腦屏障功能損傷可能是CADASIL和HTRA1-雜合突變腦小血管病共同的病理改變，其可能獨立于老化因素，在腦小血管病的疾病進程中發揮重要作用。

朝陽醫院放射介入影像中心博士生李瑩瑩、復旦大學華山醫院（以下簡稱華山醫院）神經內科博士生應云清和首都醫科大學宣武醫院（以下簡稱宣武醫院）神經內科博士生姚廷彥為共同第一作者，楊旗教授與復旦大學華山醫院神經內科程忻教授、宣武醫院神經內科王朝東教授為共同通訊作者。

CADASIL和HTRA1-雜合突變型腦小血管病是兩種不同類型的常染色體顯性遺傳性腦小血管病，兩種疾病沒有老年人常有的血管和神經退行性病變的混雜效應，是研究腦小血管病病理生理機制的理想模型。血腦屏障損傷被認為是CSVD可能的核心發病機制，然而現階段基于動態增強磁共振技術（DCE-MRI）評估CADASIL患者血腦屏障損傷的研究結論存在爭議。

DP-pCASL是一種無創的可通過評估血腦屏障水交換率反映血腦屏障結構及功能改變的新型影像學技術。不同于DCE-MRI，以水分子為內源性對比劑的DP-pCASL技術不僅可以更敏感的評估血腦屏障通透性的改變，也可以反映與轉運系統相關的血腦屏障功能的改變。基于此，本研究以兩種不同類型的遺傳性腦小血管病為模型，應用DP-pCASL技術探索血腦屏障損傷在腦小血管病發生發展中的作用機制。

研究結果發現，與健康人相比，在兩種類型的遺傳性腦小血管病患者中，無論是全腦還是額葉、顳葉、基底節等與血管性認知障礙相關的腦區均出現了血腦屏障水交換率的減低（圖1）。

圖1：與健康人比較，CADASIL及HTRA1-雜合突變型腦小血管病患者的血腦屏障水交換率均減低

進一步分析表明，無論是CADASIL還是HTRA1-雜合突變型腦小血管病患者，血腦屏障水交換率的減低與兩種疾病的疾病負擔的加重、患者認知水平的下降均具有相關性（圖2）。本研究結果表明，血腦屏障功能損傷可能是CADASIL和HTRA1-雜合突變腦小血管病共同的病理改變，其可能獨立于老化因素，在腦小血管病的疾病進程中發揮重要作用。

圖2：血腦屏障水交換率與CADASIL及HTRA1-雜合突變型腦小血管病患者的疾病負擔、患者認知水平顯著相關

該研究得到國家自然科學基金-中美合作交流項目和國家杰出青年基金項目資助，主要成像序列和圖像后處理由美國南加州大學神經科和放射科Danny JJ Wang教授和邵星峰助理教授協助完成。