摘要
本研究旨在通过阿尔茨海默症神经影像计划(ADNI)数据，探讨MCI连续体中的海马亚区萎缩与生物年龄关系。共纳入49名受试者，分为认知正常(CN)、早期MCI(EMCI)和晚期MCI(LMCI)组，进行神经影像、神经心理学和遗传评估。采用volBrain平台处理高分辨率MRI扫描数据，使用HIPS管道量化海马亚区体积并估计生物年龄。统计分析显示，LMCI组特别是CA1、CA4/齿状回(DG)和SRLM亚区的体积显著减少，且存在明显单侧化效应。临床和人口学协变量削弱了生物年龄组间差异，但体积调整后EMCI和LMCI组差异显著，EMCI组生物年龄更高。MoCA认知评估显示其始终是生物年龄的预测因子，而LMCI患者APOE ε4携带率显著升高。回归分析发现CA2/3体积(正相关)和CA4/DG体积(负相关)对生物年龄的差异化影响，突显亚区特异性病理机制。不对称指数虽具变量表达，但预测效用有限。研究建议在早期诊断框架中整合亚区分体积测量和认知评估，同时需要纵向研究阐明亚区萎缩、生物衰老和认知衰退的因果路径。
方法
研究对象
从ADNI数据库选取49名受试者，包括CN组(16人)、EMCI组(16人)和LMCI组(17人)。排除标准包括中风史、重大精神障碍、严重头部损伤、未控制的高血压或糖尿病，以及影响亚区分割的MRI伪影。
影像分析
使用3.0特斯拉MRI扫描仪获取三维T1加权图像。通过dcm2niix软件转换DICOM到NIfTI格式，并采用FreeSurfer工具标准化为1mm³各向同性体素。使用volBrain平台预测生物年龄，结合AssemblyNet框架进行亚区分割。
认知与遗传检测
采用临床痴呆分级量表(CDR)、简易精神状态检查(MMSE)和蒙特利尔认知评估(MoCA)作为认知指标。通过血液样本确定载脂蛋白E(APOE)基因型，分为ε4、ε2、ε3和ε24四组。
结果
组间比较
单因素方差分析显示LMCI组总海马体积显著低于CN和EMCI组(p<0.001)。右侧海马体积同样显示LMCI组体积显著降低(p=0.001)。海马亚区分析发现：LMCI组CA1体积比CN组减少0.39cm³(p=0.004)，右侧CA1(p=0.001)和左侧CA1(p=0.015)均存在显著差异；LMCI组CA4/DG体积显著减少(p<0.001)，左侧(p=0.005)和右侧(p=0.048)均显著；SRLM体积差异显著(p<0.001)，右侧效应量更大。
生物年龄分析
调整临床和人口学协变量后，左侧海马生物年龄组间差异不显著，但MoCA得分与生物年龄呈负相关(β=-0.900，p=0.038)。体积协变量调整后，组间差异显著(β=7.205，p=0.019)，显示EMCI组生物年龄高于LMCI组。右侧海马生物年龄分析显示SRLM体积降低与较高生物年龄相关(β=-37.79，p<0.001)，而CA2/3体积增加则预示更高生物年龄(β=38.98，p=0.033)。
不对称性研究
EMCI组总海马(11.41%±20.11%)和CA1(11.01%±22.02%)存在显著右侧不对称，而LMCI组总海马(-1.69%±12.00%)和下托(-12.33%±22.80%)呈现左侧不对称。CA2/3不对称性在EMCI组最高(31.80%±25.45%)，显著高于CN组(16.97%±21.28%)和LMCI组(8.66%±30.51%)。
讨论
关键发现
本研究揭示三个主要发现：1) LMCI组CA1、CA4/DG和SRLM亚区萎缩显著；2) MoCA表现和APOE ε4状态是生物年龄的稳健预测因子；3) 亚区不对称指数预测效用有限。
遗传风险与生物年龄预测
LMCI组APOE ε4携带率(64.7%)显著高于CN(12.5%)和EMCI(18.8%)，支持遗传易感性。虽然未发现APOE×组别交互作用，但提示ε4效应可能通过下游神经退行性通路介导。
半球不对称性
本研究观察到左侧体积下降，与早期AD的不对称海马萎缩报告一致。左侧海马传统关联言语记忆，而右侧海马在MCI早期可能主导视觉空间处理。
脑维持假说与年龄-萎缩悖论
生物年龄模型显示EMCI组出现矛盾的较高生物年龄，提示结构萎缩可能介导MCI后期阶段的加速生物衰老，支持"脑维持假说"，即神经解剖完整性缓冲认知衰退。EMCI早期结构性改变可能包括形态或质地变化，这些被volBrain模型捕捉但未体现于体积测量。
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