慢性肝性脑病神经炎症的分子影像学研究

发布时间：2020-08-03 08:10

【摘要】：第一部分[18F]DPA-714和[¨C]PK11195显像剂对大鼠慢性肝性脑病神经炎症显像效果的对照研究目的：在肝性脑病(hepatic encephalopathy, HE)发病机制的研究中,神经炎症已越来越受到关注,转位蛋白(translocator protein, TSPO)是神经炎症分子成像的重要靶点,[1’C]PK11195是TSPO靶点正电子发射体层摄影术(positron emission tomography, PET)成像常用的示踪剂,[18F]DPA-714是新一代TSPO特异性显像剂。本研究以大鼠胆总管结扎(bile duct ligation, BDL)结合高氨饮食(hyperammonemic diet, HD)制备慢性HE模型,采用[18F]DPA-714和[11C]PK11195显像剂进行脑的微型正电子发射体层摄影成像(Micro-PET),并比较两种显像剂对慢性HE神经炎症的显像效果。方法：选取16只雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠(BDL+HD组10只,假手术组6只),对BDL+HD组大鼠进行胆总管结扎离断手术,术后第15天起予以每天氨水灌胃至实验结束,假手术组大鼠只将大鼠胆总管游离不离断。成模后进行疲劳转棒仪测试、平衡木行走测试和旷场实验；Micro-PET扫描前1天,对各组大鼠眼眦取血提血浆,测静脉血氨值；Micro-PET扫描第1-2天采用[11C]PK11195显像剂对两组大鼠进行30min动态扫描和1h时间点静态扫描,并在第3天再采用[18F]DPA-714显像剂对两组大鼠进行1h动态扫描和2h时间点静态扫描,扫描结束后,计算两种显像剂在两组大鼠全脑和各脑区平均每克组织的百分注射剂量率(percentage injected dose per gram,%ID/g);Micro-PET扫描结束第2天取颈动脉血测肝功能指标和血清炎性因子等,处死大鼠并取肝脏和脑组织做病理学检查。采用独立样本t检验对两组间量化数据进行统计分析。结果：BDL+HD组死亡3只大鼠,假手术组死亡1只大鼠；BDL+HD组大鼠精神状态较差,体重明显下降(t=3.417,P=0.008),行为学检查结果及肝功能明显异常(P值均0.05),静脉血氨值及血清炎性因子指标明显增高(P值均0.05),免疫组织化学检查结果显示BDL+HD组大鼠脑内小胶质细胞明显激活。Micro-PET扫描结果中,[11C]PK11195显像剂的全脑和脑区平均%ID/g值在两组间均无显著差异(P值均0.05)；而[18F]DPA-714PET结果显示,BDL+HD组大鼠全脑平均%ID/g值在动态扫描900 s、1500 s、2100 s、2700 s和3300 s时间点均显著高于假手术组(P值分别为0.044、0.007、0.021、0.002和0.003),且在2700 s和3300 s两个时间点中两组间脑区平均%ID/g出现显著差异的部位主要位于双侧基底节区、扣带回、海马、躯体感觉皮层、丘脑、中脑、小脑以及脑桥、延髓等(P值均0.05)。结论：相比于[¨C]PK11195显像剂,[18F]DPA-714显像剂似乎更适合作为慢性HE神经炎症研究的显像剂；慢性HE大鼠基底节区、海马、小脑半球、丘脑和中脑等脑区的平均%ID/g存在显著差异,且注射[18F]DPA-714显像剂后50min适合作为后续研究慢性HE神经炎症静态扫描时间点的选择。第二部分评估布洛芬对大鼠慢性肝性脑病神经炎症疗效的分子影像学研究目的：布洛芬(ibuprofen,IBU)作为非甾体抗炎药,被认为对神经炎症具有一定的治疗效果。本研究对慢性HE模型大鼠腹腔注射IBU治疗并进行[18F]DPA-714显像剂Micro-PET成像,活体评估IBU对慢性HE神经炎症的疗效。方法：选取雄性SD大鼠40只,假手术(Sham)+生理盐水(normal saline,NS)组6只,Sham+IBU组6只,BDL+NS组7只,BDL+IBU组7只,BDL+HD+NS组7只,BDL+HD+IBU组7只。BDL手术、HD及Sham过程同第一部分,术后第10天起对IBU治疗组和NS治疗组分别每天腹腔注射IBU (30 mg/kg)和NS (0.5ml/100g)直至实验结束。成模后进行疲劳转棒仪测试、平衡木行走测试和旷场实验；Micro-PET扫描前1天,对各组大鼠眼眦取血提血浆,测静脉血氨值;Micro-PET扫描时采用[18F]DPA-714显像剂对各组大鼠在50 min时间静态扫描10 min,扫描结束后,计算各组大鼠全脑和各脑区平均%ID/g值；Micro-PET扫描结束第2天取颈动脉血测肝功能指标和血清炎性因子等,并处死大鼠取肝脏和脑组织做病理检查。采用单因素方差分析对各组间量化数据进行统计分析,两两比较采用LSD检验和Dunnett's T3检验。结果：Sham+NS组、BDL+IBU组和BDL+HD+NS组各死亡1只大鼠,BDL+HD+IBU组死亡2只大鼠；BDL手术组大鼠肝功能均出现异常,而Sham组、BDL组和BDL+HD组各组间静脉血氨值呈递进关系(F=30.640,P0.001)：IBU治疗组中大鼠行为学评估结果显著优于NS治疗组,且与Sham组大鼠差别也不明显(所有P值0.05)；各组大鼠的血清炎性因子测定结果、行为学评估结果以及免疫组织化学检查结果相符;Micro-PET扫描结果中,各组间全脑平均%ID儋值存在显著差异(F=8.047,P0.001), IBU治疗组大鼠全脑平均%ID/g值显著低于NS治疗组,而与Sham组差别不明显：各组脑区平均%ID/g值比较结果中,包括双侧基底节区、扣带回、运动皮层、躯体感觉皮层、听视觉皮层、海马、丘脑、中脑及小脑皮质在内的多个脑区均表现出组间差异(P值均0.01),IBU治疗组在这些脑区的平均%ID/g值低于NS治疗组,而与Sham组间差异不明显。结论：布洛芬能有效治疗慢性HE模型大鼠神经炎症,改善运动功能和精神状态,[18F]DPA-714显像剂可以用于活体评估布洛芬对慢性HE神经炎症的治疗效果。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R575.3;R817.1
【图文】：

变化曲线,变化曲线,大鼠,显著性差异

均符合正态分布，多重比较米用单因素方差分析（ｏｎｅ－ｗａｙ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｖａｒｉａｎｃｅ，逡逑－ｗａｙＡＮＯＶＡ），当多组间存在统计学差异时，若方差齐，纽间两两比较采用逡逑显著性差异法（Ｌｅａｓｔ－Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，邋ＬＳＤ）检验，若方差不齐则采用逡逑ｎｅｔｔ’ｓ巧检验。脑区数据多组间统计结果认为具有显著性差异，其逡逑据统计分析ｆ＜０．０５考虑差异具有统计学意义。逡逑结果逡逑大鼠状态及体重变化逡逑Ｓｈａｍ＋ＮＳ组中１只大鼠在术后第１２天因胆瘦继发腹腔感染致休克死亡；逡逑＾＋旧１；组和ＢＤＬ＋ＨＤ＋ＮＳ组分别在手术后第１７天和第１８天各１只大鼠死亡，逡逑＋ＨＤ＋化Ｕ组在术后第１６天和第２３天分别各１只大鼠死亡。ＢＤＬ手术后大逡逑肤黄染，经过旧Ｕ治疗后大鼠整体的状态与ＮＳ治疗组大鼠相比略好；且逡逑手术大鼠体重较Ｓｈａｍ组大鼠有减低趋势（图２－１），但差异无统计学意义逡逑＝１．８２８，邋Ｐ＝０．１４１）0逡逑Ｓｈａｍ巧逡逑

变化曲线,变化曲线,大鼠,显著性差异

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