耶鲁大学的一项研究揭示了阿片类药物使用障碍患者的脑部变化，包括关键脑区体积和连接性的改变及性别差异，为新的治疗可能性指明了方向。
耶鲁大学的研究确定了阿片类药物使用障碍患者的大脑结构和功能变化，为个性化治疗提供了见解。
耶鲁医学院的科学家们确定了阿片类药物使用障碍（OUD）个体的大脑结构和功能变化。通过使用MRI和fMRI数据，他们观察到关键脑区的变化，包括连接性和体积的差异。这些发现最近发表在北美放射学会（RSNA）的期刊《放射学》上，可能指导新治疗方法的开发，并阐明阿片类药物使用的长期影响。
阿片类药物滥用的范围
阿片类药物包括合成阿片类药物如芬太尼、处方止痛药如奥施康定，以及非法毒品如海洛因。这些药物具有很高的滥用潜力，阿片类药物使用是美国药物过量死亡的主要原因之一。
根据美国国家药物滥用研究所的数据，2021年，美国约有250万成年人患有阿片类药物使用障碍。美国疾病控制与预防中心下属的国家卫生统计中心的初步数据显示，2023年美国估计有81,083例涉及阿片类药物的过量死亡。
“我们正处在阿片类药物流行中，全球有数百万人受到影响，仅去年一年就有超过80,000人死于阿片类药物过量。”耶鲁医学院放射学和生物医学影像系的博士后研究员萨洛尼·梅塔（Saloni Mehta）博士说，“我们需要更好地了解与阿片类药物使用障碍相关的系统级神经变化。”
张量基形态测量（TBM）分析T1加权MRI扫描显示，阿片类药物使用障碍（OUD）参与者与健康对照组参与者之间的脑体积差异。在考虑总脑体积的情况下，OUD参与者与健康对照组之间存在广泛的体积差异。具体来说，双侧丘脑、右侧尾状核和眶额皮质以及右侧内侧颞叶在OUD参与者中体积较小，而左侧内侧颞叶、脑干、双侧小脑、左岛叶和右侧背侧后扣带回皮质在OUD参与者中体积较大。所有结果均在P < .05，校正多重比较。颜色标尺表示z统计值，其中蓝色到粉色表示OUD组相比健康对照组体积较小，红色到黄色表示OUD组相比健康对照组体积较大。L = 左，R = 右。图片来源：北美放射学会（RSNA）
研究设计和方法
在这项研究中，梅塔博士及其同事对美国国立卫生研究院资助的合作项目“阿片类药物使用障碍与睡眠研究”（CLOUDS）的数据进行了二次分析，比较了接受美沙酮治疗的阿片类药物使用障碍参与者和健康对照组。数据包括2021年2月至2023年5月期间进行的结构MRI和功能性MRI（fMRI）检查。
静息态fMRI允许研究人员通过检测血流变化来测量脑活动。通过静息态fMRI，可以在大脑处于休息状态时观察神经区域之间的连接，即静息态网络。
研究人员分析了103名阿片类药物使用障碍个体和105名对照组个体的CLOUDS结构MRI数据。他们还分析了74名阿片类药物使用障碍参与者和100名对照组的静息态fMRI数据。所有阿片类药物使用障碍个体都最近接受了药物治疗（少于24周）。阿片类药物使用障碍组的中位年龄为37岁，40%为女性。对照组的中位年龄为27岁，55%为女性。
“以前的研究样本量较小，许多研究中没有女性。”梅塔博士说，“我们的样本量适中，大约一半是女性。”
（A）张量基形态测量分析T1加权MRI扫描显示，在考虑总脑体积的情况下，右内侧前额皮质的脑体积在性别和组别之间存在交互作用。（B）事后箱线图显示了每个组按性别分层的内侧前额皮质簇的雅可比行列式平均值。在健康对照组中，男性参与者的内侧前额皮质体积较大。在阿片类药物使用障碍（OUD）组中，这种模式被逆转。每个箱线图中间的实线代表中位数，箱子代表四分位距。图片来源：北美放射学会（RSNA）
关键发现：脑连接性
全脑分析显示，阿片类药物使用障碍组在阿片受体密集区域的结构和功能发生了变化，与健康对照组相比。在阿片类药物使用障碍个体中，丘脑和右侧内侧颞叶的体积较小，而小脑和脑干的体积较大。在阿片类药物使用障碍个体中，所有这些脑区的功能连接性也比对照组增加。
“我们在阿片类药物使用障碍个体中观察到广泛的全局连接性增加。”梅塔博士说，“我们的目标是更好地了解这些变化的原因，以指导新的治疗靶点。”
静息态功能性MRI扫描的内在连接分布分析显示，阿片类药物使用障碍（OUD）参与者与健康对照组参与者之间的全局静息态功能连接性比较。黄色渐变表示在双侧次级视觉区、左丘脑、右侧内侧颞叶、右侧小脑和脑干中，OUD参与者相比健康对照组具有更高的全局连接性。未观察到连接性减少的聚类。L = 左，R = 右。图片来源：北美放射学会（RSNA）
性别差异在脑部变化中的表现
结果还显示，阿片类药物使用障碍组中的女性内侧前额皮质体积较小，与同一组的男性相比。
“我们发现内侧前额皮质——一个涉及许多心理健康状况的核心区域——在阿片类药物使用障碍组的男性和女性之间的变化模式不同。”梅塔博士说，“这突显了在阿片类药物使用障碍神经影像学研究中评估性别差异的重要性。”
未来研究方向
梅塔博士表示，这项研究为未来研究奠定了基础，以调查这些脑部差异的潜在行为影响及其是否为永久性变化。
“我们的最终目标是研究阿片类药物使用障碍个体的脑部变化如何与结果指标相关联。”她说。
参考文献：“在阿片类药物使用障碍个体中通过脑MRI检测到的体积和内在静息态功能连接性的变化”由萨洛尼·梅塔、汉娜·彼得森、珍·耶、艾哈迈德·易卜拉欣、古尔·赛义德、莎拉·林斯基、尤里·克雷宁、崔尚、乌佐吉·恩韦雷姆、安东尼·拉索、贾格里蒂·阿罗拉、富于泽·托科格卢、莎拉·W·伊普、C·爱丽丝·哈恩、雪莉·拉卡迪、阿比盖尔·S·格林、姜崇俊、R·托德·康斯特布尔、德克兰·T·巴里、南希·S·雷德克、亨利·亚吉和达斯汀·斯奇诺斯特共同撰写，2024年12月10日，《放射学》。
DOI: 10.1148/radiol.240514
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