针刺减轻局灶性脑缺血炎性反应的MRI分子影像学研究

It has been a common cognition that acupuncture may be useful to treat cerebral infarcion patients. Based on the new knowledge of acupuncture alleviating the inflammatory response after cerebral ischemia, the applicant and her colleuages have already established the right middle cerebral artery occlusion (MCAO) models of rats and carried out the pre-experimental MRI molecular study on ultrasmall superparamagnetic particles of iron oxide (USPIO) contrast materials labling the phagecytes in vivo. In this research, after permanent MCAO models and sham MCAO models of SD rats are established, MR molecular imaging scans of USPIO labling the phagecytes are undergone. The number of infiltrating phagecytes in the ischemic ares with activative regulation and the spatial and temporal variation characteristics by acupuncturing are systematically studied in 12h, 24h, 48h, 72h, 5d and 7d time points after acupuncture. After scanning, double staining of phagecytes and iron particles are made and the blood cellular factors are measured up. The relationship between the results of immunohistochemistry and the changes of MRI signal of USPIO is analyzed. The effection of acupuncture regulating the activation of phagecytes in the cerebral ischemic lesions are verified and the mechanism of acupuncture alleviating the inflammatory response of focal cerebral ischemia are illuminated.

针刺用于临床治疗脑梗塞的作用已达共识，基于针刺改善脑缺血后炎性反应的新认识，申请人预实验已成功建立大鼠大脑中动脉梗塞（MCAO）模型，进行超微超顺磁性氧化铁粒子（USPIO）标记脑缺血后内源性吞噬细胞的活体MR分子成像。本研究通过制备大鼠永久性脑缺血MCAO实验模型和假手术模型，分别设立针刺亚组和无针刺亚组，利用活体USPIO标记内源性吞噬细胞行MR成像，系统研究针刺干预后12h、24h、48h、72h、5d和7d吞噬细胞在梗死脑区的数量及激活状态的变化规律和针刺作用的时空变化特征。扫描结束后，离体行病理吞噬细胞和铁双染色、定量检测血细胞炎性因子，分析针刺干预后免疫组化结果与USPIO标记吞噬细胞MRI信号变化的相关性，查明针刺对脑缺血区吞噬细胞的激活具有调节作用，阐明针刺减轻局灶性脑缺血后炎性反应的机制。

本项目隶属于中西医结合医学影像医学范畴，研究重点在于证实针刺对脑缺血区吞噬细胞的激活和炎性细胞因子的释放具有调节作用，探索针刺减轻局灶性脑缺血后炎性反应的机制。脑缺血后的炎性反应的控制程度与病变发展密切相关，对缺血区域炎性细胞的示踪可以作为监测缺血区域生物学特性、判断预后和评价疗效的重要生物学方法，更可作为探索针刺改善脑缺血后炎性反应机制的重要影像学手段。本项目基于对脑缺血后炎性细胞活化程度评估的需求，立足于将大尺寸、超顺磁性对比剂超微超顺磁性氧化铁（USPIO）应用于脑缺血后炎性反应的影像学评价，结合磁共振实时、无创及软组织分辨率高的优势，开展了USPIO稳态增强炎性细胞示踪和磁共振（MRI）T2*W 动态磁敏感增强（DSC）灌注成像，用于探索针刺改善脑缺血后炎性反应机制的动物实验研究。在SD大鼠永久性大脑中动脉栓塞（pMCAO）模型上，通过MRI获得反映脑缺血后炎性反应的影像学指标。电针组、无电针组以及假手术组于造模后各个时间点完成磁共振检查后，与病理免疫组化及细胞因子等结果对照，获得以下结果：（1）USPIO稳态增强 MRI的结果直接反映了针刺治疗能够减轻亚急性期梗塞区域巨噬细胞的活化；（2）USPIO T2*W DSC MRI的结果间接反映了针刺治疗可以调节急性期（24h）梗塞区域的炎性反应，同时维持脑血供；（3）USPIO T2*W DSC MRI的结果直接反映了针刺治疗能够促进亚急性期梗塞区域侧枝循环的形成。因此，本项目证实了针刺治疗可以改善脑缺血后急性期和亚急性期的炎性反应。此外，这些新的影像学方法及指标还有望用于揭示使用其他治疗方法改善脑缺血后炎性反应的机制，证实新研发的各种抗炎疗法是否有效。