水通道蛋白磁共振分子成像與水通道蛋白4表達的相關(guān)性研究

陳秋雁，吳富淋，彭曉瀾，李春麗，江 敏，陳婷婷，魏鼎泰

（福建醫(yī)科大學附屬寧德市醫(yī)院放射科，福建 寧德 352100）

水通道蛋白磁共振分子成像與水通道蛋白4表達的相關(guān)性研究

陳秋雁，吳富淋，彭曉瀾，李春麗，江 敏，陳婷婷，魏鼎泰

（福建醫(yī)科大學附屬寧德市醫(yī)院放射科，福建 寧德 352100）

目的：探討水通道蛋白磁共振分子成像（AQP MRI）與水通道蛋白4（AQP4）表達量的相關(guān)性。方法：10只成年雄性SD大鼠隨機分為兩組，分別經(jīng)單純的腦缺血模型及肢體遠端缺血（LRP）預處理（LRP組）或陰性預處理（Stroke組）后經(jīng)歷1 h的大腦中動脈栓塞建立腦缺血模型。在恢復再灌注后48 h行MRI檢查采集AQP MRI圖像，并行Western blot檢測AQP4表達量。結(jié)果：10只大鼠最終符合建模成功條件的為6只，建模成功率為60%。AQP MRI顯示1～5號大鼠患側(cè)的AQP ADC值較健側(cè)降低，而6號大鼠患側(cè)的AQP ADC值較健側(cè)顯著升高。Western blot結(jié)果顯示1～6號大鼠患側(cè)的AQP4表達量較健側(cè)升高。相關(guān)性分析顯示，將6號大鼠剔除后，1～5號大鼠的AQP ADC值與AQP4表達量呈負相關(guān)。結(jié)論：AQP MRI能夠在體顯示AQP4的表達量及分布情況，具有廣闊的臨床應(yīng)用價值。

腦缺血；磁共振成像

水通道蛋白（AQP）磁共振分子成像（MRI）技術(shù)是近年來提出的一種建立在AQPs理論基礎(chǔ)上全新的MR分子成像技術(shù)，AQP MRI在分子譜獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對其進一步處理獲得細胞膜上AQP信息[1]。但目前這一創(chuàng)新性技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段，僅見報道于離體細胞研究及肝臟纖維化相關(guān)的研究[2-3]，尚需要更多的數(shù)據(jù)支持與論證，特別是需要進一步驗證AQP MRI的度量指標AQP ADC與AQPs表達量之間的相關(guān)程度。課題組前期已證實了水通道蛋白4（AQP4）在單純的腦缺血模型及肢體遠端缺血預處理 （Limb remote ischemic preconditioning，LRP）后建立的腦缺血模型中存在表達差異[4]，大腦僅表達AQP1、AQP4和AQP9，其中AOP4表達最為豐富，屬于水特異性通道蛋白。因此，我們通過建立單純的腦缺血模型和LRP預處理后的腦缺血模型，對AQP MRI和AQP4表達相關(guān)性進行探討。

1 材料和方法

1.1 動物及動物建模

雄性成年SD大鼠10只，體質(zhì)量180～250 g，購自上海伊萊克斯動物實驗中心。大鼠隨機分為2組：腦缺血組（5只）和LRP組（5只）。

LRP預處理后的大鼠腦缺血模型的制作如前文所述[4-5]：大鼠術(shù)前24 h予禁食但不禁水，麻醉經(jīng)5%異氟烷誘導，術(shù)中維持量為2%～3%異氟烷。腦缺血組大鼠分離出右側(cè)股動脈后直接暴露90 min，縫合切口；切開頸部皮膚，分離右側(cè)頸總動脈、頸外動脈及頸內(nèi)動脈，于頸外動脈近端近分叉處插入預先浸泡過2%肝素的線栓（直徑0.26 mm），插入線栓直至距離分叉處約1.8～2.0 cm，1 h后拔出線栓恢復再灌注，縫合切口。LRP預處理方法參照Ren等[6]所述，分離右下肢股動脈，動脈夾夾閉15 min，恢復再灌注15 min，反復3個循環(huán)，后續(xù)腦缺血的誘導方法同前。術(shù)中恒溫墊保持大鼠體溫在（37±5）℃。建模過程中應(yīng)用激光多普勒血流儀 （PeriFlux System 5000）監(jiān)測大鼠腦血流灌注，下降至75%以上為建模有效，LRP組5只大鼠最后成模3只，腦缺血組5只大鼠中成模3只，總成功率約60%。

1.2 MRI檢測

在恢復再灌注后 48 h行 MRI（GE，Discovery MR 750）檢測，檢查采用小動物專用線圈（WK602，Magtron Inc），采集AQP MRI（6個高b值分別為2 000 s/mm2、2 500 s/mm2、3 000 s/mm2、3 500 s/mm2、4000s/mm2、4500s/mm2），序列掃描參數(shù)：TR 3300ms，TE為最小值，帶寬166.7，矩陣128×128，視野10 cm× 10 cm，層厚2 mm，間隔0，層數(shù)5。

1.3 數(shù)據(jù)后處理

將圖像傳輸至GE Advantage Workstation 4.4工作站，應(yīng)用Functool軟件進行后處理，得到AQP ADC值。在有病灶的層面根據(jù)病灶區(qū)域勾畫ROI，并鏡像勾畫出健側(cè)的相應(yīng)區(qū)域，避開腦室位置，結(jié)果以100×（患側(cè)-健側(cè)）/健側(cè)的差值百分比表示，無病灶的層面在皮質(zhì)區(qū)和白質(zhì)區(qū)各隨機采集5個ROI，鏡像勾畫對側(cè)相應(yīng)區(qū)域，結(jié)果以100×（患側(cè)-健側(cè)）/健側(cè)的差值百分比表示。為避免手動誤差，1周后復測，取兩次的平均值。單個個體間先計算出平均值。

1.4 Western Blot

大鼠MRI檢測完畢后，10%水合氯醛腹腔內(nèi)注射（300 mg/kg）麻醉，固定四肢，4℃預冷的PBS緩沖液經(jīng)心臟沖洗，斷頭取腦，分離出右側(cè)半腦的梗塞區(qū)及健側(cè)相應(yīng)的區(qū)域，加入RIPA裂解液研磨，勻漿，離心收集蛋白樣品。采用BCA法對蛋白進行定量。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳后轉(zhuǎn)PVDF膜。經(jīng)漂洗和封閉后，加入兔抗大鼠AQP4抗體 （1∶500，Santa Cruz Biotechnology；SC-20812）孵育，內(nèi)參為兔抗大鼠β-actin（1∶1 000，immunoway，YT0099）加入HRP標記的山羊抗兔IgG（北京中杉，ZB-2301），加入底物顯影后，經(jīng)凝膠成像系統(tǒng)顯像 （Chemidoc MP，Bio-rad），采集圖像，利用Image J圖像分析軟件對各條帶進行灰度分析，記錄平均灰度值即平均光密度（IOD），AQP4相對定量方法為IODAQP4/IODβ-actin?；冀?cè)的差值百分比表示為100×（患側(cè)-健側(cè)）/健側(cè)。

1.5 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果

2.1 激光多普勒腦血流灌注圖

為保證實驗的一致性，我們對缺血性腦卒中的建模條件嚴格控制，并通過激光多普勒血流儀評判血流灌注改變情況，成模指標為栓塞后血流灌注下降75%以上。10只大鼠最終符合建模成功條件的6只，建模成功率為60%。腦血流灌注成像圖見圖1。

圖1 激光多普勒血流儀監(jiān)控腦血流灌注。Figure 1.Brain perfusion monitored by laser Doppler flowmeter.

2.2 AQP MRI檢測分析

如圖2所示，將6只大鼠分別編碼為1～6號，其中1～3號大鼠為LRP組大鼠，4～6號大鼠為腦缺血組大鼠。從圖中可以看出，1～5號大鼠患側(cè)的AQP ADC值發(fā)生了不同程度的減低，4號和5號腦缺血模型大鼠沒有經(jīng)過LRP預處理，患側(cè)的AQP ADC值減低比較均勻，而1～3號大鼠為經(jīng)過了LRP預處理的腦缺血模型大鼠，它們患側(cè)的AQP ADC值盡管可以看出較對側(cè)減低，但其改變呈現(xiàn)出多樣化，甚至在部分病灶周邊AQP ADC值可見增高。比較特殊的是6號單純腦缺血模型大鼠，患側(cè)病灶區(qū)域的AQP ADC值出現(xiàn)了顯著的增高。

2.3 AQP4 Western blot結(jié)果

圖3為兩組大鼠AQP4患側(cè)（ip）及健側(cè)（co）的Western blot結(jié)果，從圖中可以看到，1～3號大鼠患側(cè)的AQP4表達量較4～6號減少，而1～3號健側(cè)的AQP4表達量較4～6號升高。

2.4 AQP ADC值與AQP4表達量的相關(guān)性分析

將1～6號大鼠AQP ADC的差值百分比與大鼠患側(cè)AQP4的蛋白表達量以及患健側(cè)的AQP4蛋白表達量的差值百分比分別做相關(guān)性對比，如表1及圖4a，4b所示，均無明顯相關(guān)性（P＞0.05），但將6號大鼠剔除后，僅對1～5號大鼠的上述指標做相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，AQP ADC的患健側(cè)差值百分比與患側(cè)AQP4的蛋白表達量以及患健側(cè)的AQP4蛋白表達量的差值百分比均呈負相關(guān)（表1，圖4c，4d）。

圖2 大鼠的AQP ADC圖像。1～3號大鼠為LRP組大鼠，4～6號大鼠為腦缺血組大鼠。從圖中可以看出，1～5號大鼠患側(cè)的AQP ADC值發(fā)生了不同程度的減低，4號和5號腦缺血模型大鼠沒有經(jīng)過LRP預處理，患側(cè)的AQP ADC值減低比較均勻，而1～3號大鼠為經(jīng)過了LRP預處理的腦缺血模型大鼠，它們患側(cè)的AQP ADC值盡管可以看出較對側(cè)減低，但其改變呈現(xiàn)出多樣化，甚至在部分病灶周邊AQP ADC值可見增高。比較特殊的是6號單純腦缺血模型大鼠，患側(cè)病灶區(qū)域的AQP ADC值出現(xiàn)了顯著的增高。Figure 2.AQP ADC map of all rats.Rats No.1～3 belong to the LRP group and No.4～6 belong to the cerebral ischemia group.AQP ADC values in the affected side of rats No.1～5 are lower than those of the uninjured side.What’s more,as seen in the above picture,the AQP ADC values in the affected side of Rat No.4 and No.5,both of which belong to the ischemia group without LRP predisposing,are evenly reduced.However,in the LRP group, the changes of AQP ADC values of the affected side are diversified and they even increase in some places around the lesion.The AQP ADC value in the affected side of rat No.6 is much higher than that of the uninjured side.

圖3 AQP4 Western blot結(jié)果。1～3號為LRP組大鼠，4～6號為腦缺血組大鼠。從圖上看，LRP組大鼠患側(cè)（ip）的AQP4表達量較腦缺血組減少，而健側(cè)（co）的AQP4表達量較腦缺血組升高。Figure 3.Western blot results of AQP4.Rats No.1～3 belong to the LRP group and No.4～6 belong to the cerebral ischemia group.The AQP4 expression of the ipsilateral side(ip)in the LRP group is lower than that of the ischemia group,but on the contralateral side(co),the AQP4 expression is higher in the LRP group than that of the ischemia group.

圖4 AQP ADC與AQP4表達量的相關(guān)性分析散點圖。圖4a：1～6號大鼠AQP ADC值患健側(cè)的差值百分比變化與患健側(cè)AQP4表達量的差值百分比無明顯相關(guān)性 （P＞0.05）。 圖 4b：1～6 號 大 鼠AQP ADC值患健側(cè)的差值百分比變化與患側(cè)AQP4表達量無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。圖4c：1～5號大鼠AQP ADC值患健側(cè)的差值百分比變化與患健側(cè)AQP4表達量的差值百分比呈負相關(guān)性（P＜0.05）。圖4d：1～5號大鼠AQP ADC值患健側(cè)的差值百分比變化與患側(cè)AQP4表達量呈負相關(guān)性（P＜0.05）。Figure 4.The scatter plot of correlation analysis between AQP ADC and AQP4 expression.Figure 4a: When including allthe 6 rats,there is no obvious correlation between the percent change of AQP ADC values and the percent change of AQP4 expression level between two sides(P＞0.05).Figure 4b:When including all the 6 rats,there is no obvious correlation between the percent change of AQP ADC values and the level of AQP4 protein expression on the affected side(P＞0.05).Figure 4c:The percent change of AQP ADC values is negatively correlated to the percent change of AQP4 expression level between two sides when excluding the rat No.6(P＜0.05).Figure 4d:The percent change of AQP ADC values is negatively correlated to the level of AQP4 protein expression on the affected side when excluding rat No.6(P＜0.05).120.00120.00

3 討論

AQP MRI技術(shù)是近年來提出的建立在AQPs理論基礎(chǔ)上一種全新的MR分子成像技術(shù)。我們知道，傳統(tǒng)DWI是以布朗運動為成像基礎(chǔ)，即認為組織中水分子呈不規(guī)則的隨機運動[7]，DWI通過檢測人體組織中水分子擴散運動受限的方向和程度，間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化，但是，隨著AQPs理論的建立，傳統(tǒng)DWI成像機理受到了質(zhì)疑。AQPs是一組與跨膜水轉(zhuǎn)運相關(guān)的四聚體結(jié)構(gòu)的膜通道蛋白家族，廣泛存在于原核及真核生物細胞膜上，能夠選擇性高效轉(zhuǎn)運水分子的特異孔道，它們對維持機體的水平衡及細胞微環(huán)境的穩(wěn)定具有重要作用，AQPs的出現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)觀念上水在細胞膜自由擴散（被動轉(zhuǎn)運）的觀念，創(chuàng)立了水在細胞膜主動轉(zhuǎn)運全新的理論基礎(chǔ)[8-9]。AQP MRI技術(shù)正是建立在AQPs理論基礎(chǔ)上一種全新的MR分子成像技術(shù)。在水分子加權(quán)成像過程中采用連續(xù)、多個b值獲得水分子在組織細胞的分子譜，通過對分子譜的進一步處理后，獲得細胞膜上AQP信息[1]。在擴散加權(quán)成像過程中通過采用連續(xù)、多個不同梯度的b值獲得反映水分子在組織細胞中不同擴散運動的分子譜，這種成像技術(shù)為多b值多維度分析的增強版擴散成像（Enhance DWI，eDWI），也被稱為eDWI分子成像，而檢測梯度通常包括低b值（b＜200 s/mm2）、中b值（200～＜1 700 s/mm2）以及高b值（b≥1 700 s/mm2）[7]。已知水分子在組織間自由擴散速度為（1～2）×10-3mm2/s，遠遠高于在AQP跨膜主動轉(zhuǎn)運過程中的擴散速度（0.45×10-3mm2/s），有趣的是，水分子轉(zhuǎn)運速率單位（mm2/s）與b值單位（s/mm2）呈倒數(shù)關(guān)系，將水分子經(jīng)由AQPs轉(zhuǎn)運的速度值0.45×10-3mm2/s取倒數(shù)后約為2 222，恰好符合eDWI高b值范圍（≥1 700 s/mm2），因此，研究認為，b值越高，eDWI檢測的對象越接近AQPs內(nèi)轉(zhuǎn)運的水分子，而高b值條件下的eDWI就能夠利用這一原理特異性的對細胞膜上的AQPs的表達情況進行定量評價[1-3，7]。AQP MRI的檢測原理就是在雙指數(shù)模型的基礎(chǔ)上，引入更多、更高b值，從而提高對細胞膜上由AQPs轉(zhuǎn)運導致擴散運動極度受限水分子的檢測能力[7]。AQP MRI的提出，為實現(xiàn)在體、實時、定量檢測AQPs提供了可能。

表1 AQP ADC值與AQP4表達量的相關(guān)性分析

然而，目前AQP MRI的應(yīng)用僅見報道于離體細胞研究及肝臟纖維化相關(guān)的研究[2-3]，且目前尚未見到關(guān)于AQP MRI與AQPs確切相關(guān)性的在體研究方面的報道。本實驗中我們應(yīng)用18個b值 （0s/mm2、30 s/mm2、50 s/mm2、80 s/mm2、100 s/mm2、150 s/mm2、200s/mm2、300s/mm2、500s/mm2、800s/mm2、1000s/mm2、1 500 s/mm2、2 000 s/mm2、2 500 s/mm2、3 000 s/mm2、3 500 s/mm2、4 000 s/mm2、4 500 s/mm2）得到分子譜，在雙指數(shù)模型基礎(chǔ)上計算2 000 s/mm2以上8個高b值擬合得到AQP ADC值。為進一步探討AQP MRI與AQPs的確切相關(guān)性，我們選擇對AQP4進行定量檢測。自1988年Agre等[8]在人血紅細胞上分離純化獲得AQP1之后，目前已經(jīng)陸續(xù)從哺乳動物組織中分離得到13種AQPs（AQP0～AQP12）[10-11]。AQPs根據(jù)一級結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)運功能的不同可以分成3類：水特異性通道蛋白、水甘油通道蛋白以及超水通道蛋白。目前，AQPs已經(jīng)成為包括腦卒中在內(nèi)的許多疾病重要的治療靶點，對其功能的調(diào)控具有十分重要的治療意義。大腦中僅表達AQP1、AQP4和AQP9，其中AOP4表達最為豐富，屬于水特異性通道蛋白。AQP1主要表達于脈絡(luò)叢上皮細胞和部分神經(jīng)元[12]，主要參與腦脊液的形成[13]及感受傷害[14]，AQP9主要表達于星形膠質(zhì)細胞[15]，軟腦膜下的內(nèi)皮細胞[16]以及含兒茶酚胺的神經(jīng)元[17]，主要參與星形膠質(zhì)細胞的葡萄糖能力代謝[12]，而AQP4主要在水轉(zhuǎn)運位點上呈高表達，其主要表達位點是在形成膠質(zhì)界膜的致密星形膠質(zhì)細胞足突上，參與形成與腦脊液接觸的軟腦膜和室管膜表面的屏障，而另一個主要表達區(qū)域則是包繞于血管周圍的星形膠質(zhì)細胞足突，并在與血管直接接觸的足突上呈極性分布[18]，因此目前研究認為在腦內(nèi)水分子的移動性主要與AQP4有關(guān)[12]。課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)，AQP4在單純的腦缺血模型以及LRP預處理后所建立的腦缺血模型中存在差異性表達[4]，因此，我們通過分別建立這兩種模型，形成AQP4在不同大鼠中的差異性表達，進而對AQP ADC與AQP4的相關(guān)性進行進一步探討。在本研究結(jié)果中，我們發(fā)現(xiàn)，6號大鼠患側(cè)的AQP ADC異常增高，而其他大鼠患側(cè)的AQP ADC較健側(cè)降低，由于我們的檢測時間點是在恢復再灌注后48 h，而本次掃描未采集磁敏感序列，因此無法確定該異常是否是因為腦出血造成，而同時，該結(jié)果也提示我們，AQP ADC值可能還受到其他未知因素的影響，如血液高灌注。當我們把6號大鼠剔除，僅對1～5號大鼠的AQP ADC和AQP4表達量進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，AQP ADC與AQP4的表達量呈負相關(guān)，證明AQP MRI能夠在體反應(yīng)AQP4的表達情況。但是，該次研究的樣本量偏小，這是本次實驗的不足之處，在今后的研究中，還應(yīng)加大樣本量。另一方面，本次實驗結(jié)果再一次證明了AQP4在腦缺血模型和LRP預處理后的腦缺血模型中存在差異性表達。AQP4在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用十分復雜，目前針對AQP4在腦缺血中的作用尚存在許多矛盾的結(jié)果，首先表現(xiàn)在缺血后的表達水平有升高[19-23]、有降低[24-26]，其次表現(xiàn)在其對水分子的轉(zhuǎn)運具有雙向性，能夠促進細胞毒性水腫的形成[27]，而抑制血管源性水腫[28]。事實上，研究表明，AQP4在腦缺血的表達水平是一個動態(tài)變化的過程[23，29]，同時其水平的改變還受到動物模型等因素的影響[30]。盡管目前已證實多種缺血預處理方式能夠影響缺血后AQP4的表達[4，31]，但對AQP4的確切作用以及它的具體改變方式尚無定論，因此能夠在體顯示AQP4的變化無疑對我們進一步明確AQP4的改變及作用機制提供極大幫助，而AQP MRI的出現(xiàn)則為我們開拓了一個全新的研究方向。

綜上，本次實驗證實了AQP MRI的度量指標AQP ADC與AQP4表達量呈負相關(guān)，證實了AQP MRI能夠在體、實時、動態(tài)的進行AQPs分子成像，這為AQP MRI的臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化進一步奠定基礎(chǔ)。AQP MRI具有巨大的臨床應(yīng)用前景。

[1]白巖，趙周社，史大鵬，等.水通道蛋白成像技術(shù)及其在腦膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用進展 [J].功能與分子醫(yī)學影像學：電子版，2015，4（2）：672-676.

[2]李佳慧，李秋菊，于兵，等．DWI-MRI多b值水通道蛋白分子成像機理和方法學研究[J]．中國臨床醫(yī)學影像雜志，2014，25（3）：186-189.

[3]李秋菊，李佳慧，趙周社，等．DWI多b值水通道蛋白分子成像在肝臟纖維化早期診斷的價值[J]．中國臨床醫(yī)學影像雜志，2014，25（10）：719-723.

[4]陳秋雁，吳富淋，繆紹維，等.肢體遠端缺血預處理延緩腦卒中DWI上病灶出現(xiàn)的機制研究 [J].中風與神經(jīng)疾病雜志，2014，31（3）：247-250.

[5]魏鼎泰，陳秋雁，吳富淋，等.肢體遠端缺血預處理對抑制缺血性腦卒中的MR DWI研究 [J].中風與神經(jīng)疾病雜志，2012，29（8）：691-694.

[6]Ren C,Gao X,GK S,et al.Limb remote-preconditioning protects against focal ischemia in rats and contradicts the dogma of therapeutic time windows for preconditioning[J].Neuroscience, 2008,151(4):1099-1103.

[7]林艷紅，孫夕林，程雁，等.水通道蛋白分子成像研究[J].放射學實踐，2015，30（6）：622-625.

[8]Agre P,Sasaki S,Chrispeels MJ．Aquaporins a family of water channel proteinsⅢ [J]．Am J Physiol Renal Physial,1993,3(265): F461．

[9]Benga G．Birth of water channel proteins-the aquaporins[J]．Cell Bio Int,2003,9(27):701-709．

[10]Zelenina M．Regulation of brain aquaporins[J]．Neurochem Int, 2010,57(4):468-488．

[11]Ishibashi K,Hara S,Kondo S．Aquaporin water channels in mammals[J]．Clin Exp Nephrol,2009,13(2):107-117．

[12]Badaut J,Fukuda AM,Jullienne A,et al.Aquaporin and brain diseases[J].Biochim Biophys Acta,2014,1840(5):1554-1565.

[13]Brown PD,Davies SL,Speake T,et al.Molecular mechanisms of cerebrospinal fluid production[J].Neuroscience,2004,129(4): 955-968.

[14]Shields SD,Mazario J,Skinner K,et al.Anatomical and functional analysis of aquaporin 1,a water channel in primary afferent neurons[J].Pain,2007,131(1-2):8-20.

[15]Badaut J,Hirt L,Granziera C,et al.Astrocyte-specific expression of aquaporin-9 in mouse brain is increased after transient focal cerebral ischemia[J].J Cereb Blood Flow Metab,2001,21 (5):477-482.

[16]Badaut J,Petit JM,Brunet JF,et al.Distribution of aquaporin 9 in the adultratbrain:preferentialexpression in catecholaminergic neurons and in glial cells[J].Neuroscience,2004, 128(1):27-38.

[17]de Castro Ribeiro M,Hirt L,Bogousslavsky J,et al.Time course of aquaporin expression after transient focal cerebral ischemia in mice[J].J Neurosci Res,2006,83(7):1231-1240.

[18]Yasui M．Aquaporin from basic to clinical medicine:roles in brain edema[J]．No To Hattatsu,2011,43(3):191-194．

[19]Lu H,Sun SQ．A correlative study between AQP4 expression and the manifestation of DWI after the acute ischemic brain edema in rats[J]．Chin Med J(Engl),2003,116(7):1063－1069．

[20]Kleindienst A,Fazzina G,Amorini AM,et al．Modulation of AQP4 expression by the protein kinase C activator,phorbol myristate acetate,decreases ischemia-induced brain edema[J]．Acta Neurochir Suppl,2006,96:393－397．

[21]Cai SN,Zhu SM．The effects of ketamine pretreated on cerebral edema and AQP4 expression after transient focal cerebral ischemia/reperfusion in rats[J]．Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2010,9 (23):1648－1651．

[22]Qi LL,Fang SH,Shi WZ,et al．CysLT2 receptor-mediated AQP4 upregulation is involved in ischemic-like injury through activation of ERK and p38 MAPK in rat astrocytes[J].Life Sci, 2011,88(1-2):50-56．

[23]Badaut J,Ashwal S,Obenans A．Aquaporins in cerebrovascular disease:a target for treatment of brain edema?[J].Cerebrovas Dis,2011,31(6):521-531．

[24]Steiner E,Enzmann GU,Lin S,et al.Loss of astrocyte polarization upon transient focal brain ischemia as a possible mechanism to counteract early edema formation[J].Glia,2012,60(11): 1646-1659.

[25]Amiry-Moghaddam M,Otsuka T,Hurn PD,et al.An alphasyntrophin-dependent pool of AQP4 in astroglial end-feet confers bidirectional water flow between blood and brain[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(4):2106-2111.

[26]Kiening KL,Van Landeghem FK,Schreiber S,et al.Decreased hemispheric Aquaporin-4 is linked to evolving brain edema following controlled cortical impact injury in rats[J].Neurosci Lett, 2002,324(2):105-108.

[27]Zeng XN,Xie LL,Liang R,et al.AQP4 knockout aggravates ischemia/reperfusion injury in mice[J].CNS Neurosci Ther,2012, 18(5):388-394.

[28]Papadopoulos MC,Manley GT,Krishna S,et al.Aquaporin-4 facilitates reabsorption of excess fluid in vasogenic brain edema [J].FASEB J,2004,18(11):1291-1293.

[29]Ribeiro Mde C,Hirt L,Bogousslavsky J,et al.Time course of aquaporin expression after transient focal cerebral ischemia in mice[J].J Neurosci Res,2006,83(7):1231-1240.

[30]Vella J,Zammit C,Di Giovanni G,et al.The central role of aquaporins in the pathophysiology of ischemic stroke[J].Front Cell Neurosci,2015,9:108.

[31]He Z,Wang X,Wu Y,et al.Treadmill pre-training ameliorates brain edema in ischemic stroke via down-regulation of aquaporin-4:an MRI study in rats[J].PLoS One,2014,9(1):e84602.

Research on correlation between aquaporin magnetic resonance molecular imaging and AQP4 expression

CHEN Qiu-yan,WU Fu-lin,PENG Xiao-lan,LI Chun-li,JIANG Min,CHEN Ting-ting,WEI Ding-tai
(Department of Radiology,Ningde Hospital of Fujian Medical University,Ningde Fujian 352100,China)

Objective:To explore the correlation between aquaporin magnetic resonance molecular imaging(AQP MRI)and the expression of AQP4.Methods:Ten adult SD male rats were subjected to either predisposing(LRP)or sham surgery and then subsequently underwent right middle cerebral artery occlusion(MCAo)for one hour.AQP MRI was executed 48 h after reperfusion.And the AQP4 expression was detected by Western blot.Results:The success rate of modeling was 60%,meaning there were only 6 rats living up to the criteria of modeling.AQP MRI showed AQP ADC values of the affected side of rats No.1～5 were lower than those of the uninjured side,but the AQP ADC values in the affected side of rat No.6 was much higher than that of the uninjured side.Western blot results showed that the AQP4 expression in the affected side of No.1～6 rats was higher than that of the uninjured side.Correlation analysis showed that the AQP ADC values were negatively correlated to the level of AQP4 protein expression when excluding rat No.6.Conclusion:AQP MRI can display the expression quantity as well as the distribution of AQP4 in vivo,and it has great value in clinical application.

Brain ischemia;Magnetic resonance imaging

R743；R445.2

A

1008－1062（2016）12－0837－05

2016-04-05

陳秋雁（1984-），女，福建寧德人，主治醫(yī)師。E-mail：lc7505723＠163.com

魏鼎泰，福建醫(yī)科大學附屬寧德市醫(yī)院放射科，352100。E-mail：wdtai83＠163.com

國家自然科學基金面上項目（81571838）；福建省自然科學基金科技項目（2014J01398）；福建省衛(wèi)生系統(tǒng)中青年骨干人才培養(yǎng)項目（2014-ZQN-JC40）；福建醫(yī)科大學非直屬附屬醫(yī)院科研發(fā)展專項基金（FZS13021Y）；福建省衛(wèi)生廳青年項目（2013-2-158，2015-2-33）。