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In vivo evidence of differential frontal cortex metabolic abnormalities in progressive and relapsing-remitting multiple sclerosis
NMR in Biomedicine ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-07-28 , DOI: 10.1002/nbm.4590 Kelley M Swanberg 1, 2 , Hetty Prinsen 1 , Katherine DeStefano 3 , Mary Bailey 3 , Abhinav V Kurada 2 , David Pitt 3 , Robert K Fulbright 1 , Christoph Juchem 1, 2, 3, 4
NMR in Biomedicine ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-07-28 , DOI: 10.1002/nbm.4590 Kelley M Swanberg 1, 2 , Hetty Prinsen 1 , Katherine DeStefano 3 , Mary Bailey 3 , Abhinav V Kurada 2 , David Pitt 3 , Robert K Fulbright 1 , Christoph Juchem 1, 2, 3, 4
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The pathophysiology of progressive multiple sclerosis remains elusive, significantly limiting available disease-modifying therapies. Proton MRS (1H-MRS) enables in vivo measurement of small molecules implicated in multiple sclerosis, but its application to key metabolites glutamate, γ-aminobutyric acid (GABA), and glutathione has been sparse. We employed, at 7 T, a previously validated 1H-MRS protocol to measure glutamate, GABA, and glutathione, as well as glutamine, N-acetyl aspartate, choline, and myoinositol, in the frontal cortex of individuals with relapsing-remitting (N = 26) or progressive (N = 21) multiple sclerosis or healthy control adults (N = 25) in a cross-sectional analysis. Only individuals with progressive multiple sclerosis demonstrated reduced glutamate (F2,65 = 3.424, p = 0.04; 12.40 ± 0.62 mM versus control 13.17 ± 0.95 mM, p = 0.03) but not glutamine (F2,65 = 0.352, p = 0.7; 4.71 ± 0.35 mM versus control 4.84 ± 0.42 mM), reduced GABA (F2,65 = 3.89, p = 0.03; 1.29 ± 0.23 mM versus control 1.47 ± 0.25 mM, p = 0.05), and possibly reduced glutathione (F2,65 = 0.352, p = 0.056; 2.23 ± 0.46 mM versus control 2.51 ± 0.48 mM, p < 0.1). As a group, multiple sclerosis patients demonstrated significant negative correlations between disease duration and glutamate or GABA (ρ = −0.4, p = 0.02) but not glutamine or glutathione. Alone, only relapsing-remitting multiple sclerosis patients exhibited a significant negative correlation between disease duration and GABA (ρ = −0.5, p = 0.03). Taken together, these results indicate that frontal cortex metabolism is differentially disturbed in progressive and relapsing-remitting multiple sclerosis.
中文翻译：
进行性和复发-缓解型多发性硬化症不同额叶皮层代谢异常的体内证据
进行性多发性硬化症的病理生理学仍然难以捉摸，极大地限制了可用的疾病缓解疗法。质子 MRS ( 1 H-MRS) 能够在体内测量涉及多发性硬化症的小分子，但其在关键代谢物谷氨酸、γ-氨基丁酸 (GABA) 和谷胱甘肽中的应用很少。我们在 7 T 时采用了先前验证的1 H-MRS 方案来测量复发缓解个体额叶皮层中的谷氨酸、GABA 和谷胱甘肽，以及谷氨酰胺、N-乙酰天冬氨酸、胆碱和肌醇。N = 26) 或进行性 ( N = 21) 多发性硬化或健康对照成人 ( N = 25）在横截面分析中。只有患有进行性多发性硬化症的个体表现出谷氨酸减少（F 2,65 = 3.424，p = 0.04；12.40 ± 0.62 mM 与对照 13.17 ± 0.95 mM，p = 0.03），但谷氨酰胺没有（F 2,65 = 0.352，p = 0.7 ; 4.71 ± 0.35 mM 与对照 4.84 ± 0.42 mM），减少 GABA（F 2,65 = 3.89，p = 0.03；1.29 ± 0.23 mM 与对照 1.47 ± 0.25 mM，p = 0.05），并可能减少谷胱甘肽（F 2 ,65 = 0.352，p = 0.056；2.23 ± 0.46 mM 与对照 2.51 ± 0.48 mM，p < 0.1)。作为一个群体，多发性硬化症患者表现出疾病持续时间与谷氨酸或 GABA 之间的显着负相关（ρ = - 0.4，p = 0.02），但不是谷氨酰胺或谷胱甘肽。单独而言，只有复发缓解型多发性硬化症患者在病程和 GABA 之间表现出显着的负相关（ρ = -0.5，p = 0.03）。总之，这些结果表明，在进行性和复发-缓解型多发性硬化症中，额叶皮层代谢受到不同程度的干扰。
更新日期：2021-10-06
中文翻译：
进行性和复发-缓解型多发性硬化症不同额叶皮层代谢异常的体内证据
进行性多发性硬化症的病理生理学仍然难以捉摸，极大地限制了可用的疾病缓解疗法。质子 MRS ( 1 H-MRS) 能够在体内测量涉及多发性硬化症的小分子，但其在关键代谢物谷氨酸、γ-氨基丁酸 (GABA) 和谷胱甘肽中的应用很少。我们在 7 T 时采用了先前验证的1 H-MRS 方案来测量复发缓解个体额叶皮层中的谷氨酸、GABA 和谷胱甘肽，以及谷氨酰胺、N-乙酰天冬氨酸、胆碱和肌醇。N = 26) 或进行性 ( N = 21) 多发性硬化或健康对照成人 ( N = 25）在横截面分析中。只有患有进行性多发性硬化症的个体表现出谷氨酸减少（F 2,65 = 3.424，p = 0.04；12.40 ± 0.62 mM 与对照 13.17 ± 0.95 mM，p = 0.03），但谷氨酰胺没有（F 2,65 = 0.352，p = 0.7 ; 4.71 ± 0.35 mM 与对照 4.84 ± 0.42 mM），减少 GABA（F 2,65 = 3.89，p = 0.03；1.29 ± 0.23 mM 与对照 1.47 ± 0.25 mM，p = 0.05），并可能减少谷胱甘肽（F 2 ,65 = 0.352，p = 0.056；2.23 ± 0.46 mM 与对照 2.51 ± 0.48 mM，p < 0.1)。作为一个群体，多发性硬化症患者表现出疾病持续时间与谷氨酸或 GABA 之间的显着负相关（ρ = - 0.4，p = 0.02），但不是谷氨酰胺或谷胱甘肽。单独而言，只有复发缓解型多发性硬化症患者在病程和 GABA 之间表现出显着的负相关（ρ = -0.5，p = 0.03）。总之，这些结果表明，在进行性和复发-缓解型多发性硬化症中，额叶皮层代谢受到不同程度的干扰。
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