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神经炎症和神经元密度变化的活体成像

发布时间:2021-06-23浏览:112次

11C-PBR2818F-flumazenil PET成像在体大鼠脑外伤模型的研究

Krishna Kanta Ghosh1, Parasuraman Padmanabhan1,2, Chang-Tong Yang1,3,4, Zhimin Wang1, Mathangi Palanivel, Kian Chye Ng5, Jia Lu5, Jan Carlstedt-Duke6, Christer Halldin1,7 and Balázs Gulyás1,2,7

1 新加坡南洋理工大学李光前医学院

2 新加坡南洋理工大学认知神经影像中心

3 新加坡新加坡中央医院放射科学部核医学和分子成像系

4 杜克-新加坡国立大学医学院,新加坡

5 DSO国家实验室(肯特岭),新加坡;

6 新加坡南洋理工大学校长办公室;

7 瑞典卡罗林斯卡学院临床神经科学系

 

概括

通过大鼠侧向流体撞击感应 (LFPI) 建模的创伤性脑损伤 (TBI) 是一种广泛使用的实验啮齿动物模型,用于探索和了解人类 TBI 引起的大脑中潜在的细胞和分子改变。本研究旨在调查两种配体,11C-PBR28 18F- flumazenil,是否能够准确量化啮齿动物 TBI 模型中两个不同生化目标的体内分子细胞变化。由于11C-PBR2818kd转运体蛋白(TSPO)的放射配基,其上调与脑内的神经炎症水平相关,而18F- flumazenilGABAA-苯二氮卓受体的放射配体,这两种放射配体的水平能够高精度地指示各种脑部疾病和损伤和随之而来的神经元丢失,使用这两种放射配体可以揭示TBI的两个关键特征。在第14天注意到受伤(右)半球中LFP引发的11C-PBR28 摄取上调,而18F- flumazenil的摄取在第14天下调。比较左侧(对侧)和右(LFPI)半球,两者在神经炎症方面的差异很明显。对大脑胼胝体和海马切片进行体外免疫组织化学分析以验证在PET成像中获得的结果,结果表明,利用11C-PBR2818F- flumazenilPET成像可以测量啮齿类动物TBI模型中的分子改变。这些放射性配体是有前景的选择,最终可以用于探索复杂的体内药代动力学和纳米颗粒在TBI治疗中的传递机制。

 

结果来自于nanoScan PET/MRI

 

根据标准的LFP程序,对大鼠右半球的大脑皮层和海马造成局灶性和弥漫性损伤,以建立本研究的TBI模型。左半球作为研究的内部对照。在对12Sprague-Dawley大鼠的大脑右半球进行LFP手术后,使用nanoScan PET/MRI扫描仪进行术后第2天的3D动态PET扫描。注射大约30分钟后±4MBq 11C-PBR2818±4MBq 18F- flumazenil至尾静脉,用11C-PBR28动态PET扫描63minA.各扫描协议的详细时间框架如下:11C-PBR288x15s4x30s2x1min2x2min4x5min3x10min18F- flumazenil8x15s4x30s2x1min2x2min4x5min6x10min

 

结果显示:

14天由于右半球(受伤)的LFP与术后第2天相比,11C-PBR28的摄取量增加,18F- flumazenil摄取量下调

全脑的时间-活动曲线(TACs)也清楚地表明,与第2天相比,第14天的11C-PBR28摄取量较高,18F- flumazenil摄取量较低

当使用曲线下面积(AUC)测量将左右半球并列时,11C-PBR28放射性示踪剂的两个半球之间的差异是明显的。一另一方面,虽然18F- flumazenil的摄取在左半球略高,但两半球之间缺乏明显的变化可能反映了神经元密度变化的缺乏或放射配体指示神经元密度变化的不适当。这是在同一天使用两种放射配体评估神经炎症和神经元密度损失的LFPI-TBI大鼠研究。

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