综述:在症状出现前的多发性硬化症中,对脑组织病理进行体内分子成像研究

《Revue Neurologique》:In vivo molecular imaging of brain tissue pathology in presymptomatic multiple sclerosis

【字体: 时间:2025年11月13日 来源:Revue Neurologique 2.3

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  放射学孤立综合征(RIS)病理变化通过PET追踪炎症、髓鞘动态及神经元损伤,为早期干预提供分子依据。

  放射学孤立综合征(RIS)是指在无症状的个体中,通过磁共振成像(MRI)观察到与多发性硬化(MS)相符的局灶性病灶。这些病灶反映了中枢神经系统(CNS)内潜在的病理过程,尽管尚未出现临床表现。RIS作为MS的前驱阶段,为研究疾病早期变化提供了独特的窗口。然而,传统的MRI技术在捕捉这些变化时存在局限,它主要依赖于组织物理特性的改变,无法直接揭示其背后的生物学过程。因此,正电子发射断层扫描(PET)作为一种能够提供更高分辨率和更细致信息的影像技术,逐渐成为研究RIS病理机制的重要工具。

PET技术利用放射性标记的化合物,能够针对特定的分子和细胞靶点进行成像,从而揭示疾病的复杂生物学现象。通过动态采集和分室动力学建模,PET可以定量评估示踪剂在不同组织室之间的分布、结合特异性以及其密度与组织损伤程度的关系。这种能力使得PET能够实时反映目标生物过程的生理状态,为疾病的早期诊断和干预提供了新的可能性。

在RIS中,PET的应用主要集中在三个方面:追踪由固有免疫细胞驱动的炎症、监测髓鞘动力学变化以及评估神经元的代谢和结构异常。对于炎症的监测,PET通过检测18kDa转定位蛋白(TSPO)的表达水平,能够反映微胶质细胞的密度。TSPO是线粒体外膜上的一种蛋白,其表达水平的升高通常与炎症活动相关。尽管第一代TSPO示踪剂如11C-PK-11195已被广泛用于MS研究,但由于其信噪比较低,限制了其在RIS中的应用。第二代示踪剂如11C-PBR-28和18F-DPA-714则具有更高的亲和力和更低的非特异性结合,提高了检测的准确性。然而,TSPO的表达并不能完全区分固有免疫细胞的促炎或抗炎状态,因此需要进一步探索其他靶点,如嘌呤能受体P2Y12、髓样上皮生殖(MER)酪氨酸激酶以及巨噬细胞集落刺激因子1受体(CSF1R),这些靶点可能提供更精确的炎症检测手段。

在RIS中,PET还能够监测髓鞘的动态变化。髓鞘是神经纤维的外层结构,其完整性对于神经信号的传导至关重要。在RIS中,虽然MRI可以检测到髓鞘损伤的迹象,但其特异性有限,因为MRI信号可能受到多种因素的影响,包括微胶质细胞的激活。相比之下,PET能够更准确地评估髓鞘含量的变化,并且可以检测到早期的髓鞘修复过程。例如,18F-Florbetaben和18F-Florbetapir等示踪剂已被用于研究髓鞘修复的潜力,它们能够区分髓鞘损失与髓鞘再生,从而提供更全面的病理信息。此外,针对轴突电压门控钾通道的示踪剂,如18F-5-甲基-3-氟-4-氨基吡啶,能够在髓鞘损失和通道暴露时产生阳性信号,而在髓鞘修复或轴突丢失时产生阴性信号,为研究髓鞘动力学提供了新的视角。

在神经元的代谢和结构异常方面,PET能够通过检测神经元的代谢活动和结构变化,揭示疾病早期的神经损伤。例如,18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)是一种常用的代谢示踪剂,能够反映神经元的能量代谢状态。然而,FDG的特异性较低,无法区分不同的代谢异常。近年来,一些新型的PET示踪剂被开发出来,专门针对线粒体复合体1,能够检测神经元早期的能量功能障碍。此外,针对突触囊泡蛋白如前突触囊泡糖蛋白2A(SV2A)的示踪剂,如11C-UCB-J和18F-SDM-16,能够反映突触功能的变化,为研究神经元的结构和功能异常提供了新的工具。这些示踪剂在RIS中的应用,有助于揭示突触损伤的早期迹象,并评估其与临床症状发展的关系。

综上所述,PET技术在RIS研究中的应用具有广阔的前景。它能够提供比传统MRI更精确的生物学信息,帮助识别和量化疾病早期的病理变化。随着更多特异性PET示踪剂的开发和临床应用的推广,PET有望成为RIS研究和干预的重要工具。未来的研究需要进一步探索PET在RIS中的应用潜力,特别是在早期干预策略的制定和疗效评估方面。通过PET技术,科学家们可以更深入地理解RIS的病理机制,并为开发针对MS前驱阶段的治疗方案提供依据。这不仅有助于提高RIS的诊断准确性,还可能为延缓或预防临床MS的发生提供新的方向。
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