废物小体在脑室周围白质高信号中聚集，并与混合病理、硬化指数及血管周围间隙呈现复杂关联

《Brain Pathology》：Wasteosomes accumulate in periventricular white matter hyperintensities and exhibit complex relationships with mixed pathology, sclerotic index, and perivascular space

　　

Corpora amylacea 或“废物小体（wasteosomes）”是不连续的脂质迷宫样结构，富含多聚葡聚糖（polyglucosan），能够滞留细胞废物，并被认为主要来源于星形胶质细胞。废物小体定位于脑室周围（periventricular，PV）区域、血管周围间隙（perivascular spaces，PVS）以及软脑膜下区域；其积聚已被发现与衰老、血管性疾病、神经退行性疾病以及损害睡眠的状态相关。白质高信号（white matter hyperintensities，WMHs）是在T₂加权或液体衰减反转恢复（fluid-attenuated inversion recovery，FLAIR）磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）上可见的弥漫性高信号区域，代表白质损伤。脑室周围白质高信号（PV WMHs）已知可预测轻度认知障碍、卒中、痴呆和死亡。废物小体积聚、PV WMHs、血管病理及PVS之间的关系目前尚不明确。研究人员首次在一个混合诊断队列中，针对经病理学诊断的阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）、脑血管疾病（cerebrovascular disease，CVD）、混合性AD/CVD及无病理学诊断的对照组织，结合7T FLAIR-MRI证实的PV WMHs、血管硬化及PVS，对脑室周围脑区切片中的废物小体组织病理学谱系进行了关联分析。结果显示，废物小体在PV WMHs中积聚，在靠近大型PV小静脉处增多，并与WMH严重程度、混合病理、硬化指数（sclerotic index，SI）及PVS呈现复杂关系。这些发现为白质损伤潜在病理生理机制提供了新的认识。

该文发表于《Brain Pathology》，聚焦于脑内废物清除相关结构“废物小体（wasteosomes）”在脑室周围白质损伤中的分布及其与血管病理因素之间的关系。废物小体即传统所称的corpora amylacea，是一种富含多聚葡聚糖（polyglucosan）的脂质迷宫样结构，长期以来虽被神经病理学界广泛识别，但其生物学意义并不清楚。近年来，随着类淋巴系统（glymphatic system，脑内介导脑脊液与组织间液交换并参与代谢废物清除的通路）研究不断推进，废物小体逐渐被视为脑废物清除障碍的重要组织学线索。既往研究显示，废物小体多见于血管周围、软脑膜下及脑室周围区域，其数量与衰老、睡眠障碍、血管异常及神经退行性疾病相关。另一方面，白质高信号（WMHs）是老年脑中极常见的影像学改变，通常提示白质受损，并与轻度认知障碍、卒中、痴呆及死亡风险升高密切相关。尤其是脑室周围白质高信号（PV WMHs），在临床与病理上均被认为具有重要意义。然而，废物小体是否在PV WMHs中异常聚集，其与血管硬化、血管周围间隙（PVS）及不同病理背景之间有何关联，既往尚缺乏直接证据，因此开展本研究具有明确必要性。

研究人员围绕这一问题，采用病理学已确诊的混合诊断尸检脑组织队列，对废物小体在PV白质中的组织学分布进行系统分析，并将其与7T FLAIR-MRI证实的WMHs、血管硬化指数（SI）及PVS进行对应。研究纳入阿尔茨海默病（AD）、脑血管疾病（CVD）、混合性AD/CVD以及无显著病理发现的对照病例。结果表明，废物小体在PV WMHs内显著增多，并表现出围绕大型脑室周围小静脉聚集的特点；其积聚与单纯WMH分级并非线性一致，却与混合病理状态、特定血管亚型、SI及PVS之间呈现动态且复杂的关联。该研究的重要意义在于：一方面拓展了废物小体作为脑内废物清除失衡组织学标志物的认识；另一方面为理解白质损伤、血管异常及类淋巴清除障碍之间的耦合机制提供了新的病理学证据。

在方法学上，研究主要采用以下关键技术。首先，样本来源于既往已表征的20例尸检脑组织队列，包括5例无显著病理、5例AD、5例CVD及5例AD/CVD混合病理。其次，研究利用7T Siemens扫描仪获取固定脑冠状切面的T₁及T₂-FLAIR MRI图像，并依据Fazekas标准对PV WMHs进行盲法分级。再次，采用Movat五色染色评估血管结构与废物小体，并结合平滑肌肌动蛋白免疫组织化学（IHC）区分小动脉与小静脉。随后，通过Aperio全切片扫描及图像分析软件测量不同解剖区与不同口径血管的SI、PVS，并统计血管周围200 μm范围内的废物小体数量；同时在MRI对应的WMH与邻近正常外观白质（normal appearing white matter，NAWM）感兴趣区（ROI）内进行定量比较。最后采用Wilcoxon检验、ANOVA、Kruskal-Wallis检验及相关分析评估不同变量间关系。

以下为研究结果的分项解读。

Wasteosomes accumulate in white matter hyperintensities and localize around large periventricular venules
研究人员首先通过系统组织学观察明确了废物小体在PV白质中的基本分布特征。Movat五色染色显示，废物小体呈蓝绿色、边界清楚、圆形结构，较大者可见分层外观，符合其脂质迷宫样结构特征。总体上，废物小体在PV区域较皮质下（subcortical，SC）区域更密集，并常围绕血管聚集。研究进一步将MRI确认的WMH区域与组织切片叠加，在同一标本内比较WMH与邻近NAWM中的废物小体数量。结果显示，若分别比较中度WMH组与伴脑室周围梗死（periventricular infarct，PVI）组，组间差异并不显著；但将两类标本合并后进行配对分析发现，WMH区域内废物小体显著多于相邻NAWM，说明废物小体确实 preferentially accumulates 于PV WMHs。随后，研究人员按血管类型、大小及解剖部位分析废物小体的血管周围分布。结果显示，在大型血管中，PV小静脉周围废物小体数量显著高于PV小动脉以及SC区小动脉和小静脉；在中等大小血管中，PV小静脉周围废物小体亦多于SC对应血管。即使按PVS大小进行归一化后，这一趋势仍然存在，提示该现象并非单纯由血管周围空间面积差异所致，而是指向废物小体与脑室周围静脉引流系统之间可能存在更紧密联系。

Evidence of an inverse relationship between wasteosome accumulation and the sclerotic index of medium sized vessels with influence from mixed pathology
为探究病变严重程度与病理分类对废物小体分布的影响，研究人员进一步按WMH评分和诊断类别分层分析。结果显示，废物小体在中型和大型血管周围的积聚总体上与WMH影像分级无显著依赖关系，提示影像学严重程度未必直接决定血管周围废物小体负荷。但在病理分类方面，混合性AD/CVD病理标本的中等大小SC小动脉周围废物小体数量显著高于单纯CVD标本，表明神经退行性病理与血管性病理并存时，可能对废物小体积聚具有叠加或协同影响。
研究还分析了SI与废物小体积聚的关系。原始设想是，血管硬化越重，局部“废物淤积”越明显，因此废物小体应更多。然而结果并未支持这一简单模型。相反，在若干特定条件下，中等大小血管的SI与废物小体数量呈负相关：无WMHs标本中的中型PV小静脉、无显著病理标本中的中型PV小动脉，以及AD标本中的中型SC小静脉均出现这种逆相关关系。该结果提示，废物小体积聚并不单纯反映“阻塞性滞留”，其与血管壁结构改变之间可能存在更加动态的相互作用。

Evidence of a complex relationship between PVS and wasteosome accumulation
研究人员进一步考察PVS与废物小体积聚之间的关系，以评估废物清除通路结构改变是否与废物小体分布相关。结果显示，不同病理背景、不同WMH分级以及不同血管亚型中，PVS与废物小体的关系并不一致，呈现明显复杂性。在无WMHs标本的大型PV小静脉周围，PVS与废物小体数量呈不显著正相关；在轻度WMHs标本的中型SC小动脉周围，两者呈显著正相关；但在中度WMHs标本的大型PV小静脉周围，两者则呈显著负相关。此外，在AD/CVD混合病理中，大型PV小静脉的PVS与废物小体数量也呈负相关，而中型PV小静脉及大型SC小动脉则呈正相关。上述结果说明，PVS扩张与废物小体积聚之间并不存在统一方向的对应关系，而可能取决于病变部位、血管类型、病理背景及白质损伤程度。研究由此指出，废物小体、PVS与血管病理之间应被理解为动态网络，而非单一线性通路。

讨论部分主要围绕三方面展开。第一，研究最重要的发现是废物小体在PV WMHs内显著积聚。这可能反映白质损伤后星形胶质细胞活化增强、废物打包生成增加，或提示局部废物清除功能受限。鉴于星形胶质细胞在白质稳态、血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）维持及缺血性/非缺血性白质损伤反应中的关键作用，研究支持废物小体增多与受损白质的代谢清除过程有关。第二，废物小体与WMH分级关系有限，却与混合性AD/CVD病理及特定血管亚型相关，提示其更可能反映病理类型叠加下的废物清除失衡，而非单纯影像学严重程度。第三，废物小体与SI、PVS之间既可呈正相关也可呈负相关，说明其形成、转运和滞留可能受到血管搏动性、脑室周围静脉引流、类淋巴流动以及局部病变环境的共同调控。作者同时强调，本研究受样本量较小、年龄不匹配、缺乏临床共病信息以及尸后固定二维组织难以呈现动态流动过程等限制，故相关机制仍需进一步验证。

研究结论部分可译为：
本研究首次在混合诊断队列中考察了PV WMHs中的废物小体积聚。研究结果更充分地刻画了废物小体在PV白质中的定位特征，并表明废物小体可在PV WMHs中积聚，其分布受疾病病理背景影响，并与血管亚型、硬化指数（SI）及血管周围间隙（PVS）呈现动态关系。废物小体可能为研究尸检组织中废物清除失调提供一种新的切入点，而神经退行性病理中的废物小体积聚正逐渐成为重要的疾病病理生物标志物。未来仍需进一步研究，以阐明废物小体在不同神经系统疾病中的形成机制、时间模式及其病理学意义。