利用体内光学成像对AD/ADRD啮齿动物模型神经血管损伤进行皮层多参数分析

背景：神经血管生物标志物具有提升阿尔茨海默病（AD）及AD相关痴呆症（ADRD）早期诊断的潜力，因为脑血管改变常先于神经退行性病变出现。然而，由于其特异性不足、异质性及技术限制，这些标志物的临床应用仍面临挑战。方法：本研究报道，与12月龄的载脂蛋白E（APOE）3敲入（KI）小鼠相比，在AD/ADRD小鼠模型（APOE4-KI）中，血管及皮层特异性参数对神经血管损伤展现出良好的诊断敏感性。通过两种活体成像技术——三维毛细血管分辨率光学多普勒断层扫描和激光散斑对比成像，我们测量了36项形态与功能血管参数，并利用机器学习支持向量机分类器评估了其诊断效能。结果：APOE4小鼠表现出显著改变，包括静脉和动脉脑血流速度及直径降低、血管迂曲度增加、血管密度呈现皮层依赖性下降，以及脑血管反应性受损。与静脉及微循环相关的参数以及对脑刺激的动态血管活性显示出较高的诊断准确率（约90%）。结论：综上，这些发现为APOE4引起的早期、皮层特异性的神经血管功能障碍提供了活体证据，该功能障碍增加了痴呆易感性，并凸显了结合光学成像的神经血管生物标志物与基于人工智能的分类器在识别AD/ADRD风险升高方面的潜力。