磁共振示踪法定量测量大鼠C6胶质瘤模型细胞外间隙扩散参数

发布时间：2019-07-31 15:38

【摘要】：目的应用磁共振示踪技术定量比较了不同时期的大鼠C6胶质瘤的细胞外间隙扩散参数。并对影响细胞外间隙扩散的细胞外基质成分进行了分析。方法将示踪剂钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylene triamine pentaacetic acid,Gd-DTPA)作为示踪剂导入大鼠脑细胞外间隙内,采用磁共振示踪法动态监测示踪剂在大鼠脑内的扩散与清除,利用已建立的数学模型,计算有效扩散系数(D*),清除速率常数(k’)和半衰期(thalf-life)。对细胞外基质的主要成分,如硫酸软骨素蛋白多糖(CSPGs)、腱生蛋白C、胶原蛋白IV型进行免疫组化和蛋白质印记分析。结果与10 d C6胶质瘤相比,20 d胶质瘤有效扩散系数((6.67±1.78)×10-5mm2/s vs.(1.26±0.27)×10-4mm2/s;t=4.265;P0.01)及清除速率常数((7.67±2.29)×10-5mm2/s)vs.(1.46±0.36)×10-4mm2/s);t=3.87;P0.05)减小,迂曲度增大((3.99±0.57)vs.(2.83±0.29);t=4.11;P0.01)),半衰期延长((0.86±0.23 h)vs.(1.64±0.12 h);(t=5.91;P0.01))。20 d胶质瘤的细胞外基质的硫酸软骨素蛋白糖((0.48±0.07)vs.(0.32±0.09);t=4.663;p0.01)、腱生蛋白-C(0.29±0.04)vs.(0.58±0.11);t=6.50;P0.01)和胶原蛋白IV型(0.24±0.07)vs.(0.33±0.06);t=3.81;P0.05)的含量较10 d胶质瘤明显增加。结论随C6胶质瘤进展,细胞间隙扩散参数发生变化;细胞外基质的含量影响细胞外间隙扩散;我们相信本研究有助于我们更好地认识神经胶质瘤微环境,并将为经间质途径治疗神经胶质瘤提供参考。
【图文】：

(D*)明显小于10d胶质瘤((6.67±1.78)×10－5mm2/svs．(1.26±0.27)×10－4mm2/s;t=4.265;P＜0.01)，导致迂曲度(λ)增大(λ=(D/D*)1/2)((3.99±0.57)vs．(2.83±0.29);t=4.11;P＜0.01)(图3A)。测量清除速率常数(k’)，20d胶质瘤((7.67±2.29)×10－5mm2/s)小于10d胶质瘤((1.46±0.36)×10－4mm2/s)，差异有统计学意义(t=3.87;P＜0.05)(图3A)。10d胶质瘤半衰期(0.86±0.23h)显著小于20d胶质瘤(1.64±0.12h)(t=5.91;P＜0.01)(图3B)。注1:(A)矢状位;(B)横轴位;(C)冠状位图1Gd-DTPA在10d胶质瘤中的时空分布。Note1:(A)SagittalviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．(B)AxialviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．(C)CoronalviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．Fig．1SpatiotemporaldistributionofGd-DTPAinjectedintothe10-dayglioma．中国比较医学杂志2014年12月第24卷第12期ChinJCompMed，December2014，Vol．24．No．123

注2:(A)矢状位;(B)横轴位;(C)冠状位。图2Gd-DTPA在20d胶质瘤中的时空分布。Note2．(A)SagittalviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．(B)AxialviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．(C)CoronalviewsovertimebeforeandafterinjectionofGd-DTPA．Fig．2SpatiotemporaldistributionofGd-DTPAinjectedintothe20-dayglioma．2.2胶质瘤10d模型和20d模型细胞外基质表达的差异注3:(A)扩散参数定量分析(D*，λ，k’)(B)Gd-DTPA的半衰期拟合曲线图。(C)胶质瘤10d模型半衰期与胶质瘤20d模型半衰期统计分析(thalf-life)，＊＊P＜0.01。图3胶质瘤10d模型(n=8)和胶质瘤20d模型(n=8)细胞外间隙扩散参数和半衰期。Note．(A)Quantitativeanalysesofdiffusionparameters(D*，録，k’)(B)ThetotalamountofremanentGd-DTPAingliomasattenuatedfollowinganexponentialdecay．(C)Statisticalanalysisofthehalf-lifetime．Dataarepresentedasthemean±SD(n=8)．＊＊P＜0.01．Fig．3Diffusionparametersandhalf-lifetimeofGd-DTPAinthe10-day(n=8)and20-day(n=8)gliomas．为了更好地理解上述扩散参数(D*，λ和k’)和半衰期(thalf-life)的差异，我们用免疫组化法观察到20d胶质瘤中硫酸软骨素蛋白多糖、腱生蛋白C和IV型胶原蛋白的表达(图4B，，4D和4F)均较10d胶质瘤的表达(图4A，4C和4E，图4见封三)增高。Westernblotting的定量结果进一步证实了这些发现。硫酸软骨素蛋白多糖(CSPGs/GAPDH)(图5A)在20d胶质瘤中(0.48±0.07)的表达均高于在10d胶质瘤中(0.32±0.09)的表达(t=4.663;P＜0.01)，腱生蛋白C(Tenascin-C/GAPDH)亦然((0.29±0.04)vs．(0.58±0.11);t=6.50;P＜0.01)(图5B)。20d胶质瘤中IV型胶原蛋白(co
【作者单位】： 北京大学第三医院放射科;磁共振装备与技术北京市重点实验室;大连大学化学与化学工程学院;北京积水潭医院放射科;
【基金】：国家自然科学基金(编号30972811,81171080,81071148) 国家科技支撑计划项目(编号2012BAI15B09) 国家重大科学仪器设备开发专项科研合作项目(编号2011YQ030114) 北京大学第三医院临床学科重点项目(编号BYSY201301)的资助
【分类号】：R739.4;R445.2;R-332

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