定量分析子痫前期大鼠胎盘分子变化:靶向超声造影结合双室模型的新突破

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Molecular Imaging and Biology 3.0

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  研究人员运用靶向超声造影(T-CEUS)及双室模型(BCM)研究子痫前期(PE)大鼠胎盘,发现 RUPP 组胎盘 Kb值降低,该方法有助于 PE 早期检测。

  子痫前期(Preeclampsia,PE)是一种严重威胁母婴健康的妊娠并发症,如同隐藏在孕期的 “定时炸弹”,悄无声息地影响着全球 6 - 8% 的孕妇,每年导致超过 7 万例死亡。它的典型症状包括高血压和蛋白尿,常常在孕中后期突然出现,让许多家庭措手不及。
胎盘,这个孕育新生命的 “神秘工厂”,有着复杂而精妙的血管结构,承担着为胎儿输送氧气和营养物质的重任。在正常情况下,母体子宫动脉的血液通过螺旋动脉进入胎盘,就像水流经过精心设计的管道系统,螺旋动脉会发生显著的重塑,血管扩张,为胎盘提供充足的血液供应。然而,一旦胎盘血管发育和重塑出现问题,就如同管道堵塞,血液供应受限,胎盘发育不良,这与子痫前期密切相关。目前,对于子痫前期的治疗手段有限,往往只能通过分娩胎盘来解决问题,因此,深入了解胎盘血管结构和功能,成为攻克子痫前期的关键。

为了揭开子痫前期的神秘面纱,来自杜兰大学(Tulane University)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们运用靶向超声造影(Targeted Contrast-Enhanced Ultrasound,T-CEUS)技术结合双室模型(Bicompartmental Model,BCM),对大鼠胎盘进行了深入探究,相关研究成果发表在《Molecular Imaging and Biology》杂志上。

研究人员采用了一系列关键技术方法。首先,选用定时怀孕的 Sprague Dawley 大鼠,构建了胎盘灌注减少(Reduced Uterine Perfusion Pressure,RUPP)的胎盘功能不全模型,将其分为正常怀孕(Normal Pregnant,NP)组和 RUPP 组。然后,以携带靶向 αvβ3整合素(一种血管生成的生物标志物)的气体微泡(Microbubbles,MBs)作为靶向造影剂(Targeted Contrast Agent,TCA)。在大鼠怀孕第 18 天,利用 Vevo 2100 超声系统进行超声成像。最后,运用双室模型分析 TCA 的结合动力学,计算出胎盘的结合常数(Binding Constant,Kb)。

在定量分析靶向造影剂(TCA)方面,研究人员通过对超声造影(Contrast-Enhanced Ultrasound,CEUS)数据的分析发现,RUPP 组胎盘的 Kb值显著低于 NP 组,这表明 RUPP 组胎盘的血管生成减少,αvβ3整合素的结合能力下降。同时,半定量方法 dTE 和 LE 也显示 NP 组胎盘的相关值更高,与 BCM 结果一致。

对比 BCM、dTE 和 LE 方法的对比噪声比发现,Kb参数具有更高的平均对比噪声比,能够更好地区分胎盘的血管结构。相关性分析表明,这三种方法之间存在显著相关性,但 Kb能更独特地区分正常和 RUPP 情况。

研究还发现,RUPP 动物胎盘的 αvβ3表达水平发生了变化。免疫组化染色(Immunohistochemistry,IHC)和实时定量聚合酶链反应(Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction,RT-qPCR)结果显示,RUPP 胎盘的 αvβ3整合素蛋白表达和 mRNA 表达均显著下调,进一步证实了靶向 CEUS 成像能够检测胎盘血管发育和重塑的受损情况。

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它首次运用靶向 CEUS 成像和 BCM 分析,实现了对大鼠子痫前期胎盘血管生成相关分子表达的体内定量测量,为子痫前期的诊断和监测提供了新的视角和方法。与传统的 LE 和 dTE 方法相比,BCM 模型通过拟合每个像素的时间 - 强度曲线,能够更精确地捕捉胎盘血管的动态变化,区分更复杂的内部血管结构,为早期发现和干预子痫前期提供了可能。虽然目前该研究存在样本量有限、超声造影剂尚未临床批准等局限性,但随着研究的深入和技术的发展,有望将这些方法应用于临床,为广大孕妇的健康保驾护航,让更多家庭能够迎来健康的新生命。

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