ADHD儿童脑铁浓度异常的神经影像学证据
澳大利亚的研究团队回顾了目前儿童ADHD患者脑铁浓度异常的证据,使用元分析的方法对以往研究进行综述,讨论了ADHD儿童脑铁浓度、精神兴奋剂类药物使用等问题。文章发表于精神病学研究杂志(Journal of psychiatric research)。
| 论文概览 |
文章名称:
Brain iron concentration in childhood ADHD: A systematic review of neuroimaging studies
儿童多动症的脑铁浓度:神经影像学研究的系统回顾
关键词:
ADHD ,Adolescents ,Brain iron,Children,Magnetic resonance imaging,Neuroimaging
注意缺陷多动障碍,青少年,脑铁,儿童,磁共振成像,神经影像
作者:Hugo A E Morandini, Prue A Watson, Parma Barbaro, Pradeep Rao
发表时间:2024年3月23日
DOI: 10.1016/j.jpsychires.2024.03.035
01
|引言|
缺铁可能在注意缺陷/多动障碍(ADHD)的病理生理中起作用。由于其在单胺儿茶酚胺和髓鞘合成中的优势功能,脑铁浓度成为研究ADHD中铁调节失调的主要方向。
黑质和皮质中层多巴胺能通路的功能障碍被认为在多动症的病因中起着重要作用。先前的动物模型和临床研究表明,不同多巴胺能受体和多巴胺(DA)转运蛋白的表达失调是临床症状表现的核心。已知兴奋剂主要作用于中枢神经DA回路,支持了ADHD中DA破坏的假设,使得精神兴奋剂成为临床实践中的一线药物治疗。
在大脑中,铁在DA儿茶酚胺的合成和代谢中是酪氨酸羟化酶的重要辅助因子,并参与髓鞘形成和氧运输。尽管尚未完全了解,但脑铁稳态和代谢被认为对神经元以及星形胶质细胞和少突胶质细胞等支持细胞的正常功能和发育至关重要。一方面,脑铁代谢失调可能导致脑组织铁积累增加,并与认知能力下降和神经退行性疾病有关;另一方面,脑铁浓度降低与幼儿和青少年语言、运动控制和认知能力低下的发育迟缓有关。
磁共振成像(MRI)方法通过利用铁的磁性来间接评估脑铁含量,已被证明是可以提供高灵敏度和可靠性的脑铁估计方法。

02
|方法|
元分析
对2008年1月1日至2023年7月7日在Medline、Scopus和ProQuest上发表的研究进行文献检索,从中挑选符合要求的研究进行综合分析。有7项研究符合入选标准,被纳入本综述。
03
|结果|
1 ADHD儿童的脑铁浓度
总的来说,所有的研究都报道ADHD儿童的脑铁浓度(通过脑铁指数测量)明显低于神经正常儿童。
ADHD儿童的丘脑脑铁较神经正常儿童低,差异有统计学意义
ADHD儿童与神经正常儿童对照组相比,基底神经节脑铁减少,但差异无统计学意义
ADHD儿童的脑铁指数明显低于神经正常儿童,其中尾状核和壳核的差异最大
ADHD儿童纹状体结构以及双侧前扣带回和嗅皮质的脑铁指数明显低于神经正常儿童
与神经正常儿童相比,ADHD儿童苍白球、尾状核、壳核以及额叶区和黑质的脑铁估算值降低
与神经正常儿童对照组相比,ADHD儿童的左右边缘纹状体区域的脑铁指数明显较低,效应量在ADHD男性中比ADHD女性中小
2 ADHD儿童精神兴奋剂使用与脑铁浓度的关系
比较有精神兴奋剂使用史的ADHD儿童、未用药的ADHD儿童和神经正常儿童的脑铁指数。研究结果显示,与接受过药物治疗的ADHD儿童相比,未接受药物治疗的ADHD儿童纹状体结构中铁的估计值显著降低。精神兴奋剂治疗的ADHD患儿与神经正常儿童患儿脑铁指标无显著差异
在一项使用更大队列的随访研究中,精神兴奋剂治疗ADHD组和神经正常儿童组脑铁指标不存在显著差异
服用精神兴奋剂的ADHD儿童的治疗时间与基底节区脑铁指数呈正相关,特别是苍白球和壳核
有一篇文献没有发现使用精神兴奋剂对ADHD儿童脑铁指数有显著影响,但是没有报告精神兴奋剂治疗持续时间或总精神兴奋剂摄入量
总的来说,研究结果的差异可能是由于使用不同的脑铁指数、不同的精神兴奋剂参数(如治疗持续时间、总摄入量)和统计分析
3 ADHD症状严重程度与脑铁浓度的关系
在控制多重比较后发现,双侧边缘纹状体区域较低的脑铁浓度与Conners注意力不集中和多动亚量表较高的症状严重程度显著相关
磁场相关评估的壳核和尾状核中较低的脑铁水平与较高的行为调节指数得分相关,这表明ADHD儿童的抑制控制较差。但是这种关联并没有经受住多次比较校正
没有发现丘脑铁与ADHD症状严重程度之间的相关性
使用基于平板电脑的取消测试来评估选择性和持续注意力、精细运动控制和视觉空间搜索,以研究ADHD儿童的注意力表现。左侧前扣带回的脑缺铁程度与注意症状的严重程度呈正相关。
04
|临床应用启示|
目前的研究结果表明,通过MRI评估脑铁水平,特别是纹状体亚区,可能比外周铁参数更有用,更可靠的诊断儿童多动症。然而,外周铁参数的测量对于识别低血清铁蛋白水平低(低于30 ng/ml)的ADHD儿童仍然很重要,这些儿童可能受益于铁补充剂和兴奋剂药物。使用静脉注射羧麦芽糖铁作为增加脑铁浓度和改善ADHD儿童症状的手段仍有待探索。
05
|结论|
7项横断面研究比较了多动症儿童和正常儿童的脑铁估算值。多动症儿童脑铁含量显著降低是一致的发现。两项研究发现,使用精神兴奋剂可能会增加ADHD儿童的脑铁浓度并使其正常化。然而,研究精神兴奋剂治疗时间和剂量对ADHD儿童脑铁水平的影响是非常必要的。尽管在研究中应用了不同的神经成像技术和人口种族,但研究结果是一致的,这可能为认识多动症的潜在生物标志物奠定了早期基础,日后需要使用更大样本量的纵向前瞻性神经影像学研究。未来的纵向研究将需要充分阐明ADHD儿童脑铁浓度的发展,、与ADHD症状的关系以及哪些大脑区域对脑缺铁更敏感。最后,需要阐明补充铁对ADHD儿童脑铁浓度的影响。