应用MRI示踪法在体研究大鼠脑组织间液的生物学特点

作者：韩鸿宾; 李凯; 闫军浩; 朱凯; 傅瑜

来源：中国科学:生命科学 , 2012, 42(08): 622-628.

• Gd-DTPA
• 细胞外间隙
• 定量
• 扩散
• 组织间液

脑组织间液(brain interstitial fluid,ISF)流动性的定量分析与测量一直是脑微循环研究领域的难题.之前关于脑ISF引流的研究多为离体实验,并且无法提供ISF所在细胞外间隙(brain extracellular space,ECS)的空间结构信息.本研究应用钆-二乙三胺五乙酸(gadolinium-diethylene triaminepentaacetic acid,Gd-DTPA)作为示踪剂,利用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)实现了同时对脑ISF和ECS的在体成像和定量测量.将微量Gd-DTPA(2μL,10mmol/L)缓慢导入雄性成年SD大鼠尾状核(n=8)后,进行脑MRI动态扫描(1,2,3,4,6,9,12h).结果显示,脑ISF由尾状核向额顶区皮层方向分布,3h扩散至脑皮层区后进入蛛网膜下腔.根据数学经典扩散模型计算得到,示踪分子的扩散和清除速率常数分别为(3.38±1.07)×10?4mm2/s和(7.60±4.18)×10?5/s,证实ISF在ECS内的分布引流是扩散和总体流动二者共同作用的结果.应用本研究提供的新方法可以实现对脑ECS和ISF在体定量测量和可视化分析研究,将为经脑间质给药治疗脑病提供理论基础,为给药方案设计提供重要依据.

• 单位
  北京大学第三医院; 基础医学院; 神经内科