多发性硬化症老年患者的腿部力量和神经激活功能缺陷

《Multiple Sclerosis and Related Disorders》：Leg strength and neural activation deficits in older adults with multiple sclerosis

本研究比较了10名MS老年患者与10名匹配对照组的神经肌肉功能，发现MS患者神经激活（CAB比率、自愿激活）受损，但肌肉体积和收缩质量相似。结论指出，MS老年患者的肌无力主要源于神经驱动障碍，而非肌肉质量下降。

　　

张一楠|费尔南达·L·舒马赫|莉莎·A·克拉克|布莱恩·C·克拉克

俄亥俄州立大学医学院神经病学系

摘要

背景

多发性硬化症（MS）会导致中枢神经系统的免疫介导性炎症和神经退行性变，常引发肌肉无力和活动能力下降。在患有MS的老年人中，很难区分无力和症状是由MS本身还是年龄因素引起的。需要开展研究来探讨与年龄相关的肌肉力量下降的神经肌肉机制，以更好地了解这些因素对MS患者无力的相对影响。

目的

研究与年龄相关的肌肉力量下降的神经肌肉机制及其对MS患者无力的影响。

方法

我们进行了一项研究，旨在比较患有MS的老年人与年龄、性别和BMI相匹配的无MS个体在膝关节伸展肌自愿激活、MRI测得的肌肉体积以及骨骼肌收缩质量方面的差异。使用非参数统计方法进行组间比较。

结果

在10名患有MS的老年人和10名年龄、性别和BMI相匹配的对照组中，患有MS的参与者相对于体重而言的等速力量较低（MS组为0.95 N·m/kg [0.77, 1.06]，对照组为1.48 N·m/kg [1.23, 1.66]），相对于肌肉体积而言的总扭矩也较低（MS组为10.31×10^3 N·m/cm^3 [8.24×10^3, 11.84×10^3]，对照组为13.32×10^3 N·m/cm^3 [12.50×10^3, 13.59×10^3]）。此外，与对照组相比，MS组相对于肌肉体积的峰值等长力量（0.47 N·m/cm^3 [0.37, 0.51]）和等速力量（0.37 N·m/cm^3 [0.33, 0.42]）也较低。MS组和对照组的股四头肌体积相似（MS组为168.42 cm^3 [158.55, 196.74]，对照组为183.26 cm^3 [175.62, 202.25]）。MS组的神经激活参数也有所下降，包括中枢激活弹道扭矩（CAB）比值（MS组为0.31 [0.18, 0.35]，对照组为0.46 [0.40, 0.57]）和自愿激活率（MS组为87.87% [84.09, 90.09]，对照组为94.82% [92.89, 95.78]）。未发现神经肌肉功能与MS临床结果之间存在统计学上的显著相关性。

结论

MS患者的神经肌肉功能缺陷主要归因于神经激活受损，而肌肉质量与对照组相比没有显著差异。

引言

多发性硬化症（MS）是一种慢性、免疫介导的中枢神经系统炎症性疾病。在美国，患有MS的老年人比例正在增加，目前该疾病的发病率高峰出现在55至64岁之间。（Wallin等人，2019年）临床医生经常遇到病情加重的MS患者，这导致他们的功能障碍加剧。然而，由于缺乏MS疾病进展的血液或影像学生物标志物，难以区分由MS引起的功能障碍和与年龄相关的肌肉功能下降。这种不确定性使得临床医生难以判断患者的功能下降是由MS还是普遍的年龄相关变化引起的。因此，决定是否开始、调整或停止使用具有更多副作用且在老年人中疗效较低的MS疾病修正疗法（Luna等人，2020年；Weideman等人，2017年）变得更加复杂。因此，阐明MS患者无力的生理机制对于康复计划和治疗策略具有临床意义。大多数关于MS生理影响的临床研究都集中在年轻人和中年人身上。迫切需要明确MS患者神经肌肉功能的中心（神经）和周围（肌肉）决定因素及其与疾病结果的关系。

肌肉无力是衰老导致活动能力下降的主要因素，这反映了神经和肌肉机制的共同作用。（Clark等人，2019年）健康的老年人在最大努力时表现出轻微但可测量的自愿激活（VA）下降——在临床表现为无力的患者中这种下降更为明显。（Clark等人，2021年）

由于神经退行性和炎症过程，MS患者面临更大的无力风险，此外还有疾病相关的疲劳、体力活动减少和活动能力受限。先前的研究显示，MS患者的神经肌肉功能较弱，中枢神经疲劳程度更高（Mamoei等人，2020年；Ng等人，2004年），这些发现表明神经因素在无力中起着更重要的作用。然而，大多数研究集中在年轻人和中年人身上，对老年人的神经肌肉特征了解不足。越来越多的证据表明，与年龄相关的下降和MS相关的神经退行性变可能相互作用，从而在晚年加剧神经因素对无力的影响。（Zhang等人，2023年）因此，对MS患者的神经肌肉功能进行专门的研究有助于区分MS效应和年龄相关效应，从而更准确地制定康复和治疗方案。

因此，我们进行了一项匹配研究，比较了MS患者与年龄、性别和BMI相匹配的无MS成年人的腿部伸展肌神经肌肉功能。我们通过磁共振成像（MRI）量化了神经驱动指数（例如，通过改良插值技术测得的VA）和早期阶段力量生成（0–100毫秒）指标，以及诱发的收缩反应和股四头肌体积。我们的目标是确定组间差异更多地是由中枢（神经）机制还是周围（肌肉）机制导致的。

研究参与者和实验设计

我们招募了20名居住在社区的老年人（≥60岁），以比较患有临床诊断的多发性硬化症（符合2017年McDonald标准）的老年人与匹配对照组之间的神经肌肉特征。研究组包括10名MS患者和10名年龄、性别和BMI相匹配的对照组。入选标准为BMI在19–40 kg/m2之间；排除标准包括其他可能影响运动功能的疾病（如严重的风湿性疾病/骨科疾病、严重的心脏疾病）等。

结果

研究共纳入10名MS患者（平均年龄：68.35 ± 6.18岁；年龄范围：61.0–79.6岁；70%为女性）和10名年龄、性别和BMI相匹配的对照组（平均年龄：70.08 ± 4.17岁；年龄范围：65.2–78.0岁；70%为女性）（表1）。两组之间的BMI相似（MS组：27.41 ± 2.64 kg/m2；对照组：26.04 ± 2.71 kg/m2）。MS患者的表型包括3例复发缓解型、5例继发进展型和2例原发进展型。MS患者的Charlson合并症指数中位数为3，对照组为2.5。

讨论

我们比较了MS患者与匹配对照组在腿部伸展功能方面的结果，包括MRI测得的肌肉体积、等长和等速力量、快速自愿驱动（CAB比值）以及VA。MS患者的力量较弱，在60秒内产生的总功较少，即使在校正了脂肪去除后的肌肉体积或体重后这种差异仍然存在。相比之下，股四头肌体积和诱发的收缩反应（抽搐、增强双峰反应）在两组之间没有显著差异。

结论

与匹配对照组相比，尽管肌肉量相似，MS患者的腿部伸展能力较弱，神经激活也较低。这些结果表明，MS患者的神经肌肉缺陷主要源于神经驱动受损，而非单纯的年龄相关肌肉变化。需要更大规模、特征更明确的队列来验证这些结果，并明确神经肌肉指标与临床结果之间的关联。

资金来源的作用

无

作者贡献声明

张一楠：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、验证、监督、资源提供、项目管理、方法论设计、研究实施、数据管理、概念构思。费尔南达·L·舒马赫：撰写——审阅与编辑、可视化处理、验证、软件使用、方法论设计、数据分析、数据管理、概念构思。莉莎·A·克拉克：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、软件使用、资源提供、方法论设计、研究实施、数据分析、数据管理、概念构思。

利益冲突声明

作者声明与本手稿无关的任何利益冲突