Front Aging Neurosci：纹状体多巴胺能神经元与认知和衰老的“爱恨情仇”

多巴胺在复杂的认知功能中发挥重要作用，例如工作记忆、认知灵活性、语言和思维等。巴胺转运蛋白（DAT）是一种位于突触前末端的膜结合蛋白，通过重新摄取多巴胺来调节突触内多巴胺能水平。它的放射性配体可作为突触前多巴胺能系统（即黑质纹状体和中脑边缘途径）的生物标记。目前，DAT成像已广泛应用于临床和研究实践中。

正常衰老过程中，人的认知功能和纹状体多巴胺功能均有所下降，但这三者之间的关系目前仍不清楚。这项发表在Frontiers in Aging Neuroscience的研究阐明了健康受试者的纹状体多巴胺转运蛋白（DAT）的年龄相关变化与认知功能之间的关联。

本研究招募了30名健康的日本受试者（21名女性和9名男性），年龄从41岁到82岁（64.5±11.5，平均值±SD）。所有受试者均接受了迷你精神状态检查（MMSE）、额叶功能评定量表（FAB）和韦氏成人智力量表III（WAIS-III）。

[123 I ] FP-CIT是单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的探针，它使我们能够量化体内的纹状体DAT结合情况。将纹状体的特异性结合率（SBR）定义为特异性（纹状体）与非特异性（大脑皮层）放射性配体结合的浓度之比，并通过年龄调整后进行校正，得到SBR adj。此外，收集T1加权图像以确定感兴趣区（ROI），将直径为10 mm的圆形ROI手动放置在结构MRI的尾状核（CN），前壳（AP）和后壳（PP）上，并将枕骨皮质上的8个作为参考区域。通过纹状体与枕骨之比（SOR）估算与DAT结合的每种特定活性。

图1. 多巴胺转运蛋白（DAT）图像中的感兴趣区域（ROI）。（A）结构MRI的轴向截面（三维T1加权图像）；（B）放置在MRI轴向切片上的ROI；（C） [ 123 I] FP-CIT SPECT图像与MRI图像叠加。

1先前的研究显示，健康受试者的WAIS-III信息评分与衰老无关，但与纹状体DAT结合相关。本研究中，总智商（FIQ），言语智商（VIQ）和言语理解能力与年龄校正后的纹状体DAT结合呈正相关相关（P<0.01）。

图2. 智商（IQ）与多巴胺转运蛋白（DAT）结合之间的关系。散点图显示了30位健康受试者中[ 123 I] -FP-CIT SPECT 的年龄校正后的智力评分和年龄校正后的左右平均纹状体特异性结合率（SBR）；（A）全智商，（B）言语智商（VIQ）和（D）言语理解与纹状体DAT结合呈正相关；（C）绩效智商（PIQ），工作记忆，感知组织和处理速度（见文本）没有显示任何相关性。虚线表示95％置信区间。

2通过多元回归分析了纹状体枕叶比（SOR）值与WAIS-III评分之间的关系。结果显示，右CN SOR与图片完成度和编码数字符号呈正相关；左CN的SOR值与相似性子评分呈正相关。双边AP和左PP的SOR值均与编码数字符号子分数呈正相关。表明年龄校正后的右侧纹状体DAT结合与WAIS-III亚项评分呈正相关，而年龄校正后的左侧纹状体DAT结合与相似性亚项评分呈正相关。

表1. 韦氏成人智力量表第三版（WAIS-III）各亚项评分和纹状体多巴胺转运蛋白（DAT）结合的六个子区域的多元回归分析。

3WAIS-III的重要亚项评分进一步进行路径析分析，发现年龄未校正的尾状核DAT结合是正常衰老的重要中介，右侧影响WAIS-III中的图片完成度评分，左侧影响相似度评分。这种循序渐进的方法证明，正常受试者的纹状体多巴胺能功能（特别是涉及左CN）与语言能力有关。

图3. 纹状体DAT结合、 WAIS-III与年龄之间的关系。（A）右尾状核DAT结合值直接与WAIS-III的图片完成亚项分数相关（c'）。（B）左尾状核与WAIS-III的相似性亚项分数直接相关（c'）。在该模型中，衰老、纹状体DAT结合与认知三者之间的直接和间接关系，以及标准路径系数（β）在图中表示为a，b和c'。

4该研究阐明了健康受试者中通过[123 I ] FP-CIT SPECT 评估的纹状体DAT功能与通过标准化神经心理学测试WAIS-III测量的认知功能之间的关系。随着正常衰老，个体纹状体多巴胺能功能会缓慢下降，此过程伴随着人的言语功能下降，而尾状核在这一关联中起着重要作用。