基于磁共振成像技术研究RKIP对ACh的调控在微波辐射致海马认知功能损伤中的作用

Clinical imageology evidence is still vacant in the study of injury caused by electromagnetic radiation. Magnetic resonance imaging is the advancing front of imageology and neuroscience research. In previous studies, we found that RKIP participated in the pathological process of hippocampal recognition injury caused by microwave radiation. However, the mechanisms of RKIP is unclear. Because of the important role of RKIP in regulation of ACh synthesis, which is crucial for learning and memory, we postulate that this regulation may be important for hippocampus injury induced by microwave radiation. In this study, we will designed the combination of microwave and magnetic resonance independently, and established rat model injured by microwave radiation. Structural, functional and spectra imaging of magnetic resonance will be used to study characteristics of hippocampal injury. Based on the association of magnetic resonance imaging, behavior, pathology and biological metabolism, the expression or activation of enzymes and receptors related to ACh synthesis and metabolism such as ChAT, AChE and nAChR will be detected. Also, the expression of RKIP and its product HCNP will be examined. Finally, antisense oligonucleotide technique will be taken by hippocampal injection for further investigate the role of RKIP in ACh regulation. This study will further illuminate the mechanisms of brain injury induced by microwave radiation, and provide a new pathway for prevention and cure. Simultaneously, this study will provide a new imageological evaluation system for clinical research on microwave radiation injury.

电磁辐射损伤的临床影像学证据尚属空白，磁共振成像是当代影像学和神经科学研究的前沿领域。我们前期研究发现，RKIP参与了微波辐射致海马认知功能损伤的病理过程，但其作用机制未明。由于RKIP对学习记忆关键递质ACh合成具有重要调控作用，我们推测此调控对于微波辐射所致海马损伤具有重要意义。为此，本项目拟通过自主研发微波-磁共振融合技术，建立微波辐射致海马损伤大鼠模型，利用结构、功能和频谱磁共振成像研究海马损伤的影像学特征；在建立宏观磁共振影像表征同行为认知活动、微观组织病理及生物代谢之间联系的基础上，研究海马RKIP及其产物HCNP、ACh合成与代谢关键酶ChAT、AChE及受体nAChR表达和活性改变；最后，应用反义寡核苷酸技术通过海马立体定位注射深入探讨RKIP对ACh的调控在辐射损伤中作用。这将进一步揭示微波辐射脑损伤机制，并为其防治提供新思路，同时提供一种全新的临床影像学评价体系。

电磁辐射损伤的临床影像学证据尚属空白，磁共振成像是当代影像学和神经科学研究的前沿领域。我们前期研究发现，RKIP参与了微波辐射致海马认知功能损伤的病理过程，但其作用机制未明。由于RKIP对学习记忆关键递质Ach合成具有重要调控作用，我们推测此调控对于微波辐射所致海马损伤具有重要意义。为此，本项目首次基于磁共振成像技术，在研究微波辐射致海马损伤的磁共振影像学特征与行为认知功能、海马组织结构以及生化代谢关联性的基础上，以RKIP对Ach的调控为切入点，继续深入探讨了微波辐射对海马RKIP、Ach合成与代谢及其受体基因表达的影响，并利用反义寡核苷酸技术，通过脑立体定位注射RKIP小分子干扰RNA，进一步明确了RKIP在微波辐射致脑认知功能障碍中的重要调节作用及其机制。研究发现，（1）微波辐射致海马损伤的磁共振影像学特征同行为认知、组织病理及生物代谢具有一致性；（2）微波辐射后海马MRI特征参数改变与认知功能、生化代谢和RKIP表达改变具有明显的相关性，以海马CA1和CA3区较为显著；（3）微波辐射可导致海马Ach合成与代谢、Ach受体亚型基因表达异常，其中M1、M3、β2、α4、α7型Ach受体可能是微波辐射致海马损伤的重要靶点；（4）RKIP siRNA海马注射可显著抑制微波辐射所致大鼠空间认知能力下降、海马组织形态结构改变，以及M1、β2型Ach受体基因表达下调；（5）RKIP对Ach的调控在微波辐射致海马认知功能损伤中发挥重要调节作用，其作用机制与RKIP对M1、β2型Ach受体基因表达的正向调控有关。本项目研究进一步揭示了微波辐射致海马认知功能损伤的新机制，RKIP对Ach的调控及其相关Ach受体亚型，为深入探讨微波辐射脑损伤的分子机制及其防治措施提供了新思路；同时，微波辐射致海马损伤的磁共振影像学特征为微波辐射脑损伤的新型无创性临床诊断手段研发提供了重要实验依据。