通过弥散磁共振成像（dMRI）提取的自由水（FW）指标在预测衰老和阿尔茨海默病（AD）相关认知障碍与衰退方面展现出潜力。FW对大脑微观结构的细微变化具有高敏感性，这表明其测量可能比传统结构神经影像生物标志物更具灵敏度。本研究通过纵向队列数据（参与者296人，观察样本870组，基线年龄73±7岁，40%为轻度认知障碍[MCI]）分析FW指标（测量海马体及两个AD特征区域）与认知表现的关联性，并将FW结果与传统AD神经影像生物标志物进行对比。
研究参与者在基线（n=284）、18个月（n=246）、3年（n=215）和5年（n=125）共四次时间点接受了系列神经心理学评估（情景记忆、信息处理速度、执行功能、语言和视觉空间技能）及脑部磁共振扫描。平均随访期为2.8±1.3年。结构性MRI用于量化海马体体积及施瓦茨和麦克埃沃伊AD特征区域。FW及FW校正后的各向异性分数（FAFWcorr）通过双张量建模（FW消除与映射法）在dMRI图像中量化，具体测量包括海马体（HippoFW）及AD特征区域（SchwarzFW、McEvoyFW）。
线性回归模型评估各生物标志物与基线认知表现的关联性；线性混合效应模型分析基线生物标志物值与纵向认知表现的关联。随后通过竞争性模型分析基线及纵向数据，确定各生物标志物相较仅含协变量模型（包括年龄、性别、种族/民族、载脂蛋白ε4状态、认知状态及改良弗雷明汉卒中风险评分）对认知表现方差解释的额外贡献。所有分析均通过FDR程序校正多重比较。
横断面分析显示，海马体体积、HippoFW、施瓦茨和麦克埃沃伊AD特征区域及SchwarzFW、McEvoyFW指标均与记忆表现显著相关。基线竞争模型分析表明，McEvoy AD特征区域和SchwarzFW分别对记忆（ΔRadj²=3.47±1.65%）和执行功能（ΔRadj²=2.43±1.63%）解释了最多的独特方差。纵向模型分析发现，HippoFW对记忆表现解释了8.13±1.25%的独特方差，在预测记忆衰退方面显著优于其他生物标志物（pFDR=1.95×10-11）。
本研究表明，海马体FW作为认知障碍和衰退的敏感生物标志物，为衰老与AD研究中该指标的进一步探索提供了有力证据。
【全文结束】
