多模态磁共振成像活体对实验性过敏性脑脊髓炎大鼠中枢神经铁沉积的动态变化及其机制研究

铁内环境的稳定对调节正常神经功能是必须的，外周循环系统和中枢神经系统中铁代谢的异常与多种神经退行性疾病的发生有关，而铁沉积对中枢神经的损害越来越受到关注，但关于铁沉积的病理机制并不清楚。本课题制备多病程实验性过敏性脑脊髓炎（EAE）模型，以复发-缓解（R-R）型EAE作为研究对象，采用在体无创性多模态MRI技术(ESWAN和多回波梯度T2*成像)，测量EAE模型在发作期、缓解期和第一次复发期，脑、脊髓和肝脏组织中铁含量在空间和时间中的动态演变，并用组织化学测量相应组织中的铁含量，同时测量EAE不同发病期相中血清转铁蛋白（Tf）和可溶性转铁蛋白受体（sTfR）水平，研究铁在自身免疫性EAE模型中的病理机制、肝脏在中枢神经铁沉积过程中，参与脑内铁的动态变化以及体循环中细胞内铁改变的调节机制，为临床上研究MS的诊断、病情监测及疗效观察提供更多信息。

铁内环境的稳定对调节正常神经功能是必须的，中枢神经系统中铁代谢的异常与多种神经退行性疾病的发生有关，而铁沉积对中枢神经的损害越来越受到关注，但关于铁沉积的病理机制并不清楚。本课题成功制备了多发性硬化（multiple sclerosis, MS）的动物模型--复发-缓解型EAE模型，在EAE模型发病的初发期（出现症状）及高峰期分别行MRI扫描，结果显示EAE模型组磁敏感加权成像（ESWAN）显示大鼠脑内病灶、脑深部灰质核团为低信号区，EAE组小脑齿状核的相位值分别为（-0.12±0.07）低于对照组（-0.16±0.13），EAE组丘脑的相位值（0.09±0.12）低于对照组的相位值（0.12±0.42），提示脑内有铁的沉积。ESWAN技术能够无创地显示EAE大鼠脑内异常铁沉积。同时通过组织学染色，显示了脑内脱髓鞘斑块区蓝染颗粒，也提示铁的沉积。同时对收集MS患者进行脑以及肝脏铁沉积的研究。利用神经放射学信号处理(signal process in neuroradiology, SPIN)软件对图像进行测量。并采用T2*技术测量肝脏的铁含量。并结合血清铁、铁蛋白检测综合评估MS患者机体的铁负载水平及与正常对照组间的差异。结果显示RRMS患者脑内灰质及灰质核团有铁的沉积。丘脑的铁含量相对稳定，MS患者和对照组肝脏内的铁沉积无明显差别，提示MS患者脑内过度的铁沉积并不是由整个机体的铁过载引起的。本研究还纵向比较MS脑内铁含量的变化,发现病灶负荷能有效预测脑内铁含量的变化。本课题研究意义：ESWAN利用组织间磁敏感性的差异，是一种相对简单、无创的体外检查方法，能定量观察脑内不同区域铁含量的动态变化。从动物实验到在体MS患者脑内铁沉积的研究，显示铁含量可能作为一种新的生物标记来评价神经变性疾病的进程及疗效。