酰胺质子转移、磷谱磁共振成像联合Apo-E基因检测的阿尔茨海默病研究

Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder, characterized by plaques and tangles in the brain. Early stage diagnosis and severity evaluation is crucial for the treatment. Currently, the diagnosis of AD is based primarily on the clinical manifestations and cognitive function test results. The substantial error rates for the clinical diagnosis of AD is up to 20-30%. Imaging may be helpful to diagnose AD, but a reliable and easily applicable biomarker for AD is not yet available. Amide Proton Transfer (APT) is one kind of Chemical exchange saturation transfer (CEST) imaging, which can detect endogenous mobile proteins and peptides in tissue to reflect endogenous mobile protein content. It is the first molecular imaging technique which has been successfully implicated to clinical research with endogenous material. We hypothesize that the accumulations of abnormal cytoplasmic proteins in the brain of AD patients are associated with higher APT-MRI signal. 31P-phosphorus magnetic resonance spectroscopy (MRS) can detect high-energy phosphate material and the content of lecithin on the energy metabolism that has an irreplaceable role in living organisms. We infer that brain regions in patients with AD may has change of energy metabolism, and energy metabolism have relation with APT-MRI signa. The purpose of this study was to test the feasibility of APT imaging and 31P -MRS in the diagnosis and evaluation of AD.

阿尔茨海默病（AD) 是最常见的神经退行变性病，病理特征为脑内β-淀粉样肽聚集形成的神经斑和神经纤维缠结，准确的早期诊断和病情评估对其治疗至关重要。目前AD的诊断主要依据病史以及认知功能测试结果，误诊率可达20%-30%。影像学检查虽然可以为AD诊断提供一中定帮助，但目前仍缺乏一种简便可信的生物标记物用于其诊断和评估。酰胺质子转移（APT）成像可以用于探测组织中内源性游离蛋白质分子及它们的交换特性，是首个利用内源性物质并成功应用于临床研究的分子影像技术。AD病理特征为脑内异常蛋白质或多肽的累积增多，我们推断AD患者脑区的APT信号可能有所增高。磁共振磷谱(31P -MRS)能探测高能磷酸物质和磷脂的含量, 对研究活体组织的能量代谢具有不可替代的作用，我们推断AD患者脑区的能量代谢可能发生改变。我们研究目的是将APT和31P -MRS相结合评估阿尔茨海默病。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是最常见的老年神经退行性疾病，常见临床症状包括记忆认知功能障碍、性格行为异常等，常隐匿起病，早期发现困难，近年来患病率逐渐上升，对社会和家庭造成严重负担。AD的发展是一个连续过程，其中轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment，MCI）被认为是AD的前驱期，被认为是介于正常衰老和痴呆的一种认知功能损害状态。为使临床对AD和MCI有更进一步的理解并尽可能准确的做出诊断，我们使用酰胺质子转移（Amide Proton Transfer，APT）成像技术对AD组、MCI组和正常对照组进行了分析，由APT技术联合T1值所计算出的MTRasym、meanCEST Rnr、mean MTRRex、mean AREX在三组间均发现有统计学差异的脑区，包括左侧额叶灰质、左侧额叶白质、双侧海马、左侧枕叶灰质和右侧岛叶，部分脑区在两两比较中亦存在差异。同时，我们应用合成磁共振技术对AD组和正常对照组进行了分析。合成磁共振技术可一次扫描5分钟内获得全脑高清的R1、R2和PD值。我们发现AD组右侧岛叶和左侧尾状叶T1值、左侧海马和右侧岛叶皮层T2值与正常对照组具有显著差异性，但全脑各体积定量参数在两组间未见差异。双侧岛叶和海马的弛豫参数、脑实质体积、脑实质分数均与MMSE具有相关性。我们选择手画的方法，选择双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶、胼胝体膝部和压部、双侧内囊后肢白质为感兴趣区，右侧枕叶、左侧顶叶和右侧颞叶白质感兴趣区的T1值、T2值AD组均高于正常对照组。同时我们进一步应用合成磁共振成像对衰老进行了研究，对20岁-92岁年龄的正常对照组进行了分析，发现大脑体积和弛豫参数随年龄变化的规律。我们探索了不同表达基因在AD患者中的潜在生物学功能和信号通路。通过以上研究，磁共振检测和基因检测对AD诊断均有很大帮助。