去鐵敏劑對(duì)大鼠腦出血后葡萄糖代謝影響的研究

摘要：目的 將MicroPET與MRI影像融合，精確觀察大鼠腦出血后及去鐵敏治療后基底節(jié)區(qū)的葡萄糖代謝變化。方法 通過大鼠自體血注入大腦尾狀核建立腦出血實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，隨機(jī)分為三組：去鐵敏治療組、對(duì)照組和假手術(shù)組（n=6只）。采用MicroPET和MRI融合技術(shù)，觀察大鼠腦出血前后及去鐵敏治療后出血區(qū)葡萄糖代謝變化。結(jié)果 與對(duì)照組相比，經(jīng)去鐵敏治療可顯著提高注射側(cè)基底節(jié)葡萄糖的代謝水平，縮小含鐵血黃素沉積范圍，改善神經(jīng)功能缺失癥狀，且持續(xù)時(shí)間長。結(jié)論 去鐵敏能顯著縮小含鐵血黃素沉積范圍，提高葡萄糖代謝水平，改善大鼠腦出血后的神經(jīng)功能，提示鐵離子潴留可能參與了這一過程。

關(guān)鍵詞：腦出血；去鐵敏；鐵離子；葡萄糖代謝； MicroPET MRI

腦出血（Intracerebral hemorrhage，ICH）是神經(jīng)系統(tǒng)常見疾病，約占全部卒中的10%～30%，死亡率及致殘率極高[1]。腦出血后會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性腦水腫，后者可進(jìn)一步加重神經(jīng)細(xì)胞損傷，影響神經(jīng)功能恢復(fù)。臨床研究發(fā)現(xiàn)，遲發(fā)性腦水腫的形成可能與紅細(xì)胞溶解及血紅蛋白降解產(chǎn)物鐵離子有關(guān)[2，3]。當(dāng)局部游離鐵離子濃度增高時(shí)會(huì)激活脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量活性氧自由基，造成脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的過氧化損傷，并加重神經(jīng)元興奮性毒性，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，這一點(diǎn)在許多神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病中己經(jīng)得到證實(shí)[4-6]。

因此，本研究利用動(dòng)物自體血注入大腦尾狀核建立腦出血實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，進(jìn)行PET和MRI掃描，采用MicroPET和MRI融合技術(shù)，觀察大鼠基底節(jié)區(qū)葡萄糖代謝變化情況以及腦出血后腦內(nèi)含鐵血黃素沉積在梯度回波T2*WI序列中的演變過程，同時(shí)在此基礎(chǔ)上，觀察注射鐵鰲合劑絡(luò)合腦內(nèi)過多的鐵離子，降低局部鐵濃度后對(duì)葡萄糖代謝的改變情況，并探討腦出血后引起葡萄糖代謝變化的可能機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 腦出血模型

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 本研究采用隨機(jī)對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，所需動(dòng)物選用雄性SD大鼠，體重300～350g。

1.1.2實(shí)驗(yàn)分組 大鼠MRI、MicroPET掃描及圖像處理：每只大鼠都在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行MRI、MicroPET掃描，共計(jì)6次，分別為術(shù)前基礎(chǔ)掃描，術(shù)后1d、3d、7d、14d和28d。

1.1.2.1大鼠MRI掃描 采用美國GE公司生產(chǎn)的Signa 1.5T超導(dǎo)MR掃描儀，對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行頭部三維T2WI和T2*WI掃描。

1.1.2.2 MicroPET掃描 研究所用的MicroPET型號(hào)為MicroPET R4，中心視野分辨率<1.8mm。

1.1.2.3 MRI和MicroPET數(shù)據(jù)分析。

1.2統(tǒng)計(jì)分析 所有數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±S.D）表示。所有數(shù)據(jù)在SPSS12.0軟件包上處理。數(shù)據(jù)在確認(rèn)正態(tài)分布后采用單因素方差分析（ANOVA），P<0.05為有顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1腦出血后大鼠MRI表現(xiàn) 大鼠T2*WI掃描發(fā)現(xiàn)：在術(shù)后7d內(nèi)，血腫在T2*WI表現(xiàn)為邊界清楚的低信號(hào)環(huán)，內(nèi)部為略高信號(hào)或低信號(hào)區(qū)內(nèi)混雜小點(diǎn)、斑片狀高信號(hào)；至28d時(shí)表現(xiàn)為邊界清楚的均質(zhì)低信號(hào)。去鐵敏治療后可顯著縮小含鐵血黃素沉積區(qū)域。

2.2腦出血后基底節(jié)葡萄糖代謝變化 假手術(shù)組僅在術(shù)后3d內(nèi)由于針道損傷和注射生理鹽水產(chǎn)生的短暫占位效應(yīng)，右側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝較左側(cè)輕度降低（82.2±6.7%和85.2±4.7%），以后左右兩側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝水平無明顯差異（P>0.05）；雖然隨著時(shí)間的延長，右側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝與左側(cè)相比有緩慢增加。

3 討論

本研究利用MicroPET技術(shù)，聯(lián)合MRI掃描，連續(xù)動(dòng)態(tài)地觀察了腦出血28d內(nèi)鐵離子沉積和葡萄糖代謝改變情況，同時(shí)，我們首次觀察到用去鐵敏治療腦出血后3～14d注射側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝水平可顯著提高，盡管在28d時(shí)兩組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但去鐵敏治療組葡萄糖代謝水平總體上仍存在改善的趨勢(shì)。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大鼠腦出血后1d注血側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝較對(duì)側(cè)明顯下降，隨著時(shí)間的延長，右側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝與左側(cè)相比緩慢增加，但至28d時(shí)仍低于左側(cè)。

3.1腦出血后基底節(jié)葡萄糖的代謝變化 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，假手術(shù)組大鼠在術(shù)后3d內(nèi)注射側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝較對(duì)側(cè)略有降低，但是7d后兩側(cè)基底節(jié)葡萄糖代謝無明顯差異。

3.2腦出血后鐵離子潴留及其對(duì)葡萄糖代謝的影響 本研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證實(shí)大鼠腦出血后，腦內(nèi)非血紅素鐵濃度可以增加3倍，并維持4w以上，與本研究T2*WI掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后28d血腫區(qū)域仍有含鐵血黃素沉積相一致。以往研究發(fā)現(xiàn)，鐵離子超載會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。去鐵敏可通過螯合作用直接清除鐵離子，減少其催化形成羥自由基，從而阻斷脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。

4 結(jié)論

4.1腦出血后血腫周圍存在葡萄糖代謝水平明顯降低。

4.2去鐵敏能顯著縮小含鐵血黃素沉積范圍，提高葡萄糖代謝水平，改善大鼠腦出血后的神經(jīng)功能，提示鐵離子潴留可能參與了這一過程。

參考文獻(xiàn)：

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編輯/哈濤