1、缺氧缺血性腦病(Hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)是圍產(chǎn)期新生兒最常見(jiàn)的疾病,其中基底節(jié)損傷(Basal ganglia injury,BGI)是HIE的一種常見(jiàn)類型,也是導(dǎo)致兒童腦癱的主要原因之一。
　　 研究表明多巴胺(dopamine,DA)的過(guò)度釋放在基底節(jié)對(duì)缺氧缺血易損性方面起重要作用。DA作為神經(jīng)遞質(zhì),其水平受多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(dopamine transporter,DAT)調(diào)控

2、,DAT是定位于多巴胺能神經(jīng)末梢細(xì)胞膜上突觸前膜的單胺類特異轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,它的功能是將突觸間隙的多巴胺運(yùn)回突觸前膜,是控制腦內(nèi)DA水平的關(guān)鍵因素。因此,Dar的重?cái)z取功能活動(dòng)將直接影響突觸間隙單胺類遞質(zhì)DA濃度的增高或降低,從而引起多巴胺能系統(tǒng)的功能活動(dòng)的改變。因此觀察基底節(jié)DAT的變化對(duì)BGI有重要意義。
　　 PET的發(fā)明及各種示蹤劑的應(yīng)用使活體生化功能的研究成為可能。11C-β-CFT作為一種DAT特異性結(jié)合劑,主要被紋狀體攝

3、取,是目前對(duì)DAT親和力較高的正電子放射性示蹤劑,可以反映DAT在腦內(nèi)神經(jīng)末稍的含量與分布,進(jìn)而反應(yīng)DA的含量和分布。11C-β-CFT多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PET顯像目前廣泛應(yīng)用于帕金森氏病,但在HIE中的應(yīng)用研究還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
　　 我們采用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪切律i全腦缺血模型,即暫時(shí)性阻斷雙側(cè)頸總動(dòng)脈30分鐘,同時(shí)機(jī)械吸入6％的氧氣來(lái)制作急性BGI模型。該模型與臨床HIE病變更接近,其病理過(guò)程也更接近臨床HIE病理生理。
　　

4、 通過(guò)本研究,建立HIE動(dòng)態(tài)的診斷和治療的動(dòng)物模型,從分子水平來(lái)研究和解釋HIE的病理生理學(xué)過(guò)程,對(duì)臨床窒息新生兒開(kāi)展超急性期的分子影像學(xué)檢查,建立早期HIE的診斷標(biāo)準(zhǔn),使HIE的影像診斷水平提高到分子水平,為HIE的早期診斷、治療提供客觀依據(jù)。
　　 材料與方法：
　　 一、PET/CT顯像劑的制備部分
　　 1、在線自動(dòng)化制備顯像劑11C-β-CFT氣相循環(huán)法合成11C-CH3I;0.3ml溶有1mg前體的丙

5、酮在-20℃下吸附11C-CH3I;100℃標(biāo)記反應(yīng)3min;冷卻至30℃,加1.5ml去離子水稀釋后上C18柱;在＃5和＃6瓶中加10ml水清洗C18柱;在＃4中加1ml乙醇將11C-CFT淋洗下來(lái);收集瓶中加10ml生理鹽水稀釋。
　　 2、PET/CT腦顯像正常新生豬PET/CT腦顯像:掃描程序采用腦3D采集模式,PET圖像層厚3.25mm。新生豬在戊巴比妥鈉(50mg/kg,腹腔內(nèi))麻醉下頸靜脈注射11C-β-CFT(1

6、.5-2mCi/只)后動(dòng)態(tài)掃描。對(duì)橫斷面圖像進(jìn)行感興趣區(qū)(ROI)分析,繪制基底節(jié)區(qū)動(dòng)態(tài)曲線。志愿者PET/CT腦顯像:注射5分鐘后開(kāi)始采集,采集總時(shí)間10分鐘,注射劑量5.6mci。
　　 二、新生豬缺氧缺血腦損傷模型的PET/CT顯像部分
　　 1、新生豬缺氧缺血腦損傷模型的制備選用生后3-5天的健康新生豬25頭,動(dòng)物分成對(duì)照組5頭和模型組20頭。模型制備:用動(dòng)脈夾阻斷雙側(cè)頸總動(dòng)脈,同時(shí)機(jī)械通入6％氧氣30分鐘。缺氧

7、缺血后處理:終止缺氧缺血,吸入40％氧氣,同時(shí)恢復(fù)雙側(cè)頸動(dòng)脈血供,縫合切口。待恢復(fù)自主呼吸后停呼吸機(jī)。
　　 2、PET/CT掃描掃描程序采用腦3D采集模式,PET圖像層厚3.25mm。在缺氧缺血后0～6h、20～24h、44～48h、68～72h等時(shí)間點(diǎn),新生豬頸靜脈注射11C-β-CFT后立即進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描。采集結(jié)束后經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理,重建腦斷層圖像,于注射后30分鐘選取清晰圖像進(jìn)行分析。在同一層面紋狀體及枕葉設(shè)定相同形狀面積

8、的區(qū)域作為感興趣區(qū)(ROI),自動(dòng)計(jì)算ROI放射計(jì)數(shù)。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)至少獲得2個(gè)腦組織進(jìn)行病理檢查。
　　 3、組織學(xué)檢查麻醉小豬后斷頭取腦,常規(guī)脫水、石蠟包埋、HE染色,在400倍光鏡下觀察大腦皮層、海馬、基底核、斷面的病理學(xué)改變,進(jìn)行病理計(jì)分。TUNEL染色觀察細(xì)胞凋亡。采用鏈酶菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶聯(lián)結(jié)法(strep tavdinperoxidase-biotin,S-P法)標(biāo)記多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(DAT)。每張切片隨機(jī)取基底

9、節(jié)區(qū)相互不重疊的5個(gè)視野,采用MICROPHOT-FXA型NIKON圖像采集系統(tǒng)攝片,兩個(gè)人進(jìn)行了陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)。
　　 結(jié)果：
　　 一、PET/CT顯像劑的制備部分
　　 1、11C-β-CFT的制備從CO2傳到合成器上生產(chǎn)11C-CH3I,nor=β-CFT捕獲11C-CH3I,到粗產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移、純化和洗脫,11C-β-CFT的制備全自動(dòng)化,從11C-CH3I到可供注射的11C-β-CFT占時(shí)3min。最終獲得

10、11C-CFT37mCi。從11C-CO2到最終產(chǎn)物反應(yīng)時(shí)間約為1小時(shí)。放化純＞98％,比活度＞370MBq/umol,pH值為7,衰變后溶液符合無(wú)菌和無(wú)熱原要求。
　　 2、新生豬PET/CT成像結(jié)果靜脈注射后5分鐘內(nèi)即可見(jiàn)11C-β-CFT在大腦皮質(zhì)、小腦及基底節(jié)區(qū)域放射性分布較高,腦白質(zhì)放射性分布較低,圖像清晰,左右側(cè)放射性濃聚程度顯示對(duì)稱;隨著時(shí)間延長(zhǎng),大腦皮質(zhì)、小腦放射性明顯減低,而基底節(jié)顯示清晰;而后基底節(jié)的放射性也

11、逐漸消退,影像逐漸模糊。30分鐘后,藥物在腦內(nèi)分布基本穩(wěn)定。
　　 二、新生豬缺氧缺血腦損傷模型的PET/CT顯像部分
　　 1、基底節(jié)腦的病理特點(diǎn)基底節(jié)區(qū)HE染色正常組神經(jīng)元胞漿豐富、核清晰可見(jiàn)、核仁清楚;模型組可見(jiàn)神經(jīng)元嗜酸性變,和或核碎裂、核固縮,可伴有海綿狀變性、層狀或局灶性神經(jīng)元壞死。
　　 2、DAT的改變?cè)谡?duì)照組,紋狀體DAT免疫反應(yīng)呈若陽(yáng)性。在模型組,紋狀體DAT表達(dá)首先上調(diào),然后下調(diào)。HI后

12、,DAT陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)量開(kāi)始增加,在20-24小時(shí)組和對(duì)照組比較增加有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),接著開(kāi)始逐漸下降。
　　 3、PET顯像結(jié)果HI后,基底節(jié)放射性攝取增加,在0-6和20-24小時(shí)組和對(duì)照組比較增加有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),接著開(kāi)始逐漸下降。HI后各時(shí)間點(diǎn)免疫組化DAT改變與PET/CT顯像DAT變化呈正相關(guān)。
　　 結(jié)論：
　　 1、在線自動(dòng)化制備11C-β-CFT效率高,速度快,放化純高。初