五分鐘了解//Micro PET在腦部研究中的應用
前言
大腦作為神經系統的核心組織,探討其正常的生理功能,并探討其在大腦中的各種疾病,都具有重要的科研價值。非侵入式活體成像技術在研究大腦神經功能中具有不可替代的優勢。PET成像是一種高敏感的功能性成像技術,能夠對代謝指標進行定量和半定量評價,是一種重要的腦功能成像手段。小編收集了最近幾年PET在神經科學領域的應用,與各位共同探討。
大腦依賴于快速新陳代謝保持其復雜的機能。大腦的代謝包括糖代謝、氧代謝、蛋白質代謝以及神經遞質代謝。PET成像技術通過標記代謝相關物質,實時獲得生物體內的代謝信息,對于研究中樞功能和代謝活性的改變,探索腦內疾病的診斷和治療手段有著十分重要的意義。
腦PET顯像劑有18F-FDG、H215O和11C-蛋氨酸等,以前兩種為常用。18F-FDG用于測定腦組織的葡萄糖代謝,而15O標記的H215O用于測定局部腦血流(rCBF)。
腦受體一詞來源于病理學,藥物或激素作用于相應受體,發揮其藥理作用。佩基作用于受體氣激動或拮抗作用;將放射標記特異性配基(如神經遞質、神經肽類)引入體內,與特異受體結合,從而顯示受體作用的部位,由此可從分子水平研究和識別腦的病理生理過程,并可進行受體數目和密度的定量分析,這些稱為腦受體顯像。
PET基因顯像是借助于PET對活組織正?;虍惓<毎陌谢蜻M行顯像,包括報告基因顯像、反義顯像等。
一、正常大鼠腦PET顯像
1?F-FDG正常大鼠腦PET成像(正交三個方向連續切片顯示)
不同偽彩3D顯示圖
二、缺血模型腦PET顯像
左:缺血大鼠 右:非缺血模型大鼠
18F-FDG顯像(正常大鼠:體重268.8g、注射劑量285.89uCi18F-FDG、注射后1h后采集,掃描10min;模型大鼠:通過左側頸動脈栓塞手術建立缺血模型,體重242.6g、注射劑量259.12uCi18F-FDG、注射后1h采集,掃描10min)
三、紋狀體PET顯像大鼠腦部文狀體顯像
正常大鼠腦部紋狀體18F-FECNT顯像(體重287.9g、注射劑量224.9uCi18F-FECNT、圖像顯示為注射后15min時刻,采集5min)
四、PMOD的腦分析功能展示PMOD PFUS模塊實現小鼠腦部分區(正常小鼠,18F-Fallypride)
TAC曲線
PMOD的PKIN模塊計算藥代參數 (參考組織為小腦,藥代模型為Simplified Reference Tissue Model,BPnd表示藥物達到平衡后組織中與受體結合的藥物與未與受體結合的藥物的濃度比值。)
前景: PET可以無創的在體成像,在分子層面上研究活體動物的代謝、血流、受體分布及細胞增生等生物學特性。小動物 PET已經成為探索神經疾病發病機制和尋找有效治療手段的重要手段。
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