异位垂体后叶的成因、影像特征及临床意义
2025-06-25 来源:中国中西医结合影像学杂志

作者:顾芳,罗义琳,张国平,贵州省贵阳市第二人民医院影像科

 

异位垂体后叶(ectopic posterior pituitary lobe,EPP)是指在正常位置(垂体窝内)未显示垂体后叶,而T1WI示垂体后叶(高信号小结节)位于鞍上。EPP被视为下丘脑-垂体区域的重要影像学特征,对诊断和理解某些垂体和下丘脑疾病具有重要意义。EPP可出现在多种先天性和后天性鞍区病变中,在头颅MRI T1WI上可检测到EPP,表现为正中隆起或沿垂体柄区域分布的高信号结节,伴或不伴鞍内正常的垂体后叶高信号。

 

EPP的影像学特征和临床意义已有一定研究,但其具体的形成机制仍需深入探讨。本研究旨在探讨与EPP相关的疾病类型,分析其形成机制,包括先天性和后天性因素的影响,总结EPP的影像学特征,并探讨EPP在临床中的应用,以及研究中存在的不足和未来的研究方向。

 

1. EPP的相关疾病

 

EPP的出现与多种鞍区病变相关,包括先天性病变和后天性病变。EPP在先天性疾病,如孤立性生长激素缺乏和多种激素缺乏的垂体柄阻断综合征(pituitary stalk interruption syndrome,PSIS)中被广泛描述,常伴垂体柄缺如或变细、腺垂体发育不良。根据垂体柄是否中断或缺失,PSIS被分为部分型和完全型,EPP在完全型PSIS中更多见。此外,卡尔曼综合征、小头畸形、ChiariⅠ型畸形、视交叉发育不良、全前脑畸形、脑室旁结节状灰质异位等多种畸形与EPP相关。

 

目前,临床对EPP相关的后天性病变关注较少,研究主要集中于垂体大腺瘤患者中。研究表明,垂体大腺瘤发生率与其体积呈正相关,高度20 mm即可形成EPP;高度<20 mm的垂体瘤,如突然发生瘤内出血压迫垂体柄,也可形成EPP。创伤后垂体柄截断综合征(post-traumatic pituitary stalk transection syndrome,PSTS)是儿童EPP形成的另一个罕见原因,PSTS与PSIS具有相似的影像学特征,但PSTS不伴其他的中线缺陷,PSTS中EPP的形成被认为与胎儿在臀位分娩过程中垂体柄的损伤有关。EPP还可出现在严重的头部外伤、垂体术后及蛇毒毒素损伤的患者中,但较罕见。

 

2. EPP的影像学特征

 

EPP通常位于鞍外垂体柄或正中隆起处,而正常垂体后叶位于鞍内后部,在垂体大腺瘤中,EPP主要出现在垂体柄的远端、鞍隔压痕的上方;而在PSIS及PSTS患者中,EPP更倾向于出现在正中隆起区,且常伴随垂体柄缺失和腺垂体发育不良。正常垂体后叶在T1WI上表现为蝶鞍内后部结节状高信号,代表该区域含有抗利尿激素的神经分泌颗粒。与正常垂体后叶类似,在T1WI上,EPP呈结节状或弧形的高信号。由于垂体后叶和垂体柄分别由垂体下动脉和垂体上动脉供血,垂体前叶则主要通过垂体门脉系统间接接受来自垂体上动脉的血供。因此,在行垂体MRI动态增强扫描时,正常垂体后叶和垂体柄通常比垂体前叶更早强化。

 

Takahashi等利用MRI动态增强扫描研究发现,垂体大腺瘤中EPP与正常垂体后叶具有相似的动态强化特征。此外,EPP非常稳定,部分垂体大腺瘤患者即使手术解除垂体柄周围结构的压力,EPP在术后仍在垂体柄显示,术后随访数年其位置相对于垂体柄不会发生变化,且鞍内正常垂体后叶高信号也未重新出现,这表明EPP非短暂或偶然现象。在极罕见情况下,部分EPP可在鞍内及中央隆起或沿漏斗柄区域同时观测到2个T1WI亮点,这在少数垂体大腺瘤患者及先天发育异常的患者中也有文献报道,在部分先天性EPP中,其被认为可能与其他中线缺陷和垂体前叶激素缺乏有关。

 

3. EPP的临床意义

 

下丘脑-神经垂体轴是神经内分泌系统的重要枢纽。位于下丘脑的视上核和室旁核的神经元合成抗利尿激素(ADH)和催产素,其轴突从下丘脑的神经元延伸至垂体后叶构成下丘脑-神经垂体束,并将ADH和催产素经轴突运输至垂体后叶储存,在身体需要时释放至血液中。当下丘脑神经元或下丘脑-神经垂体束损伤,导致ADH合成或分泌不足时,则会导致中枢性尿崩症(central diabetes insipidus,CDI)的发生,临床表现为多饮和多尿。MRI在CDI的诊断中具有重要作用,当垂体后叶T1WI高信号存在时,代表下丘脑-神经垂体轴功能完整,而CDI患者垂体后叶T1WI高信号消失。

 

无论先天性病变还是后天性病变,即使正常垂体后叶缺失,只要患者存在EPP,就不会发生永久性CDI;反之,当EPP与正常垂体后叶T1WI高信号同时缺失时,患者更有可能发生永久性CDI。动物实验也证实,垂体柄损伤后,伴随EPP的形成,术后受试动物CDI症状逐步消失。然而,神经垂体T1WI高信号的缺失并不一定表示病理状态,在一些非CDI人群中,神经垂体T1WI高信号也可消失,其可能与受到垂体大腺瘤内不均质信号的干扰、肿瘤的遮蔽、血浆渗透压增高、ADH浓度的降低、孕期、血液透析糖尿病未得到良好控制、严重的神经厌食及应激状态的影响等有关。

 

虽然EPP的存在表明神经垂体功能完整,但在某些患者垂体术后早期且EPP可见的情况下,也有可能发生短暂CDI,这可能是由于手术损伤垂体柄远端EPP的血管,继而导致ADH的释放或分泌机制出现短暂障碍。EPP在鞍区肿瘤或肿瘤样病变的术前影像诊断中具有重要作用。之前研究发现,EPP是垂体大腺瘤的特征性影像学表现,在鉴别垂体大腺瘤和其他鞍区肿瘤或肿瘤样病变中具有很高的价值。

 

4. EPP的形成机制

 

4.1 先天性EPP的形成机制

 

某些先天性EPP可能由胚胎发生过程中的神经元迁移受阻导致,通常与转录因子基因突变相关,涉及垂体腺和其他中线前脑结构的发育路径。有研究发现,PITI、PROPI、HES X1、LHX3、LHX4、SOX3与EPP有关,这些基因通常与下丘脑-垂体轴的发育相关。在PSIS中,约5%的患者存在已知基因(如TGIF、SHH、CDON、GPR161、PROKR2、GLI2、LHX4、OTX2、SOX3)的突变,这些突变引起早期胎儿中线结构发育异常,导致垂体柄和腺垂体发育不良或缺失,以及神经垂体未完全下降至蝶鞍,继而形成EPP。

 

4.2 后天性EPP形成机制的假说

 

Saeki等发现垂体大腺瘤的形态与EPP的形成相关。EPP在有压痕的垂体大腺瘤中发生率更高,因此推测EPP的形成主要是由于下丘脑-神经垂体轴受压,导致抗利尿激素在垂体柄的近端发生堵塞积累所致。然而,即使在垂体大腺瘤术后,解除了肿瘤对垂体柄的压迫,EPP相对于垂体柄的位置并未发生改变,且鞍内正常垂体后叶T1WI高信号也未重新出现,说明EPP的发生和形成不是暂时性改变。此外,EPP在动态增强扫描后还可强化,说明其具有良好的血液供应。另外,出现EPP的患者均无永久性CDI发生,提示EPP可正常分泌垂体后叶激素。

 

4.3 垂体柄损伤与EPP的形成的实验性证据

 

在神经内分泌学发展的时代,进行了各种实验来研究下丘脑垂体系统,包括对实验动物和垂体手术的患者行垂体柄离断和垂体切除术。有研究发现,在垂体柄切断一段时间后,离断的近端垂体柄残端会增大、重构,形成一个异位的类垂体后叶组织,该组织神经支配良好,高度血管化,并含大量的神经内分泌物质,不仅能提供基础的垂体后叶激素,还能在机体需要时增加激素分泌。Dellmann对此进行了概述:

 

①垂体柄的远端残端及垂体后叶发生了显著的退行性变化,包括神经轴突解体,神经内分泌物质逐渐耗尽,神经胶质细胞增生。

 

②离断垂体柄近端的变化则较独特。一部分神经轴突退化并迅速消失,另一部分则似乎未受损伤,并显示出再生迹象。这种再生表现为轴突内神经内分泌物质含量的增高,轴突末梢体积的增加,并与周围血管间隙形成紧密连接,这些膨胀的轴突最终重构形成一种新的类垂体后叶组织。

 

③视上核和视旁核中大量神经元凋亡,且凋亡数量与垂体柄离断的位置相关,即离断位置越接近下丘脑,细胞凋亡数量越多。此外,垂体柄离断的部位对EPP的发育有重要影响:当离断位置靠近垂体时,EPP良好发育;相反,当离断位置靠近下丘脑时,EPP的发育相对较差。

 

虽然动物模型揭示了垂体柄损伤后EPP组织的详细再生过程,但这些研究并未系统地将EPP的影像学特征与病理改变联系起来。最近的一项研究利用大鼠垂体柄损伤模型,并结合病理学和影像学技术,对损伤后的垂体柄残端进行深入观察,发现垂体柄损伤后的残端会膨大形成类垂体后叶组织,且T1WI呈高信号,明确了EPP在T1WI上呈高信号的现象与其病理学改变之间的相关性。

 

5. 不足与展望

 

目前,虽然已知先天性病变中EPP的形成与某些基因变异有关,但这些基因变异是如何具体导致EPP的形成尚未完全阐明。未来研究需进一步探索基因变异与EPP形成之间的确切关系。这可能需对EPP患者进行更深入的基因分析,以及在动物模型中进行基因操纵实验,以更好地理解这些基因如何影响垂体和下丘脑的发育。

 

虽然目前很多证据支持后天性因素导致的EPP可能与垂体柄损伤后神经纤维的再生有关。但这一发现与中枢神经系统的一般原则矛盾,即中枢神经纤维轴突受损后的再生能力通常有限。因此,未来仍需进一步对受损垂体柄的病理学和分子生物学进行研究,以及对受伤后神经元和轴突残端的存活和恢复机制进行研究。

 

来源:顾芳,罗义琳,张国平.异位垂体后叶的成因、影像特征及临床意义[J].中国中西医结合影像学杂志,2024,22(02):236-240.


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