去鐵敏劑對大鼠腦出血后葡萄糖代謝影響的研究

摘要：目的 將MicroPET與MRI影像融合，精確觀察大鼠腦出血后及去鐵敏治療后基底節區的葡萄糖代謝變化。方法 通過大鼠自體血注入大腦尾狀核建立腦出血實驗動物模型，隨機分為三組：去鐵敏治療組、對照組和假手術組（n=6只）。采用MicroPET和MRI融合技術，觀察大鼠腦出血前后及去鐵敏治療后出血區葡萄糖代謝變化。結果 與對照組相比，經去鐵敏治療可顯著提高注射側基底節葡萄糖的代謝水平，縮小含鐵血黃素沉積范圍，改善神經功能缺失癥狀，且持續時間長。結論 去鐵敏能顯著縮小含鐵血黃素沉積范圍，提高葡萄糖代謝水平，改善大鼠腦出血后的神經功能，提示鐵離子潴留可能參與了這一過程。

關鍵詞：腦出血；去鐵敏；鐵離子；葡萄糖代謝； MicroPET MRI

腦出血（Intracerebral hemorrhage，ICH）是神經系統常見疾病，約占全部卒中的10%～30%，死亡率及致殘率極高[1]。腦出血后會出現繼發性腦水腫，后者可進一步加重神經細胞損傷，影響神經功能恢復。臨床研究發現，遲發性腦水腫的形成可能與紅細胞溶解及血紅蛋白降解產物鐵離子有關[2，3]。當局部游離鐵離子濃度增高時會激活脂質過氧化反應產生大量活性氧自由基，造成脂質、蛋白質和DNA的過氧化損傷，并加重神經元興奮性毒性，誘導細胞死亡，這一點在許多神經系統變性疾病中己經得到證實[4-6]。

因此，本研究利用動物自體血注入大腦尾狀核建立腦出血實驗動物模型，進行PET和MRI掃描，采用MicroPET和MRI融合技術，觀察大鼠基底節區葡萄糖代謝變化情況以及腦出血后腦內含鐵血黃素沉積在梯度回波T2*WI序列中的演變過程，同時在此基礎上，觀察注射鐵鰲合劑絡合腦內過多的鐵離子，降低局部鐵濃度后對葡萄糖代謝的改變情況，并探討腦出血后引起葡萄糖代謝變化的可能機制。

1 資料與方法

1.1 腦出血模型

1.1.1 實驗動物 本研究采用隨機對照動物實驗，所需動物選用雄性SD大鼠，體重300～350g。

1.1.2實驗分組 大鼠MRI、MicroPET掃描及圖像處理：每只大鼠都在相應時間點進行MRI、MicroPET掃描，共計6次，分別為術前基礎掃描，術后1d、3d、7d、14d和28d。

1.1.2.1大鼠MRI掃描 采用美國GE公司生產的Signa 1.5T超導MR掃描儀，對實驗大鼠進行頭部三維T2WI和T2*WI掃描。

1.1.2.2 MicroPET掃描 研究所用的MicroPET型號為MicroPET R4，中心視野分辨率<1.8mm。

1.1.2.3 MRI和MicroPET數據分析。

1.2統計分析 所有數據用均數±標準差（mean±S.D）表示。所有數據在SPSS12.0軟件包上處理。數據在確認正態分布后采用單因素方差分析（ANOVA），P<0.05為有顯著性差異。

2 結果

2.1腦出血后大鼠MRI表現 大鼠T2*WI掃描發現：在術后7d內，血腫在T2*WI表現為邊界清楚的低信號環，內部為略高信號或低信號區內混雜小點、斑片狀高信號；至28d時表現為邊界清楚的均質低信號。去鐵敏治療后可顯著縮小含鐵血黃素沉積區域。

2.2腦出血后基底節葡萄糖代謝變化 假手術組僅在術后3d內由于針道損傷和注射生理鹽水產生的短暫占位效應，右側基底節葡萄糖代謝較左側輕度降低（82.2±6.7%和85.2±4.7%），以后左右兩側基底節葡萄糖代謝水平無明顯差異（P>0.05）；雖然隨著時間的延長，右側基底節葡萄糖代謝與左側相比有緩慢增加。

3 討論

本研究利用MicroPET技術，聯合MRI掃描，連續動態地觀察了腦出血28d內鐵離子沉積和葡萄糖代謝改變情況，同時，我們首次觀察到用去鐵敏治療腦出血后3～14d注射側基底節葡萄糖代謝水平可顯著提高，盡管在28d時兩組間無統計學意義，但去鐵敏治療組葡萄糖代謝水平總體上仍存在改善的趨勢。

本研究結果發現，大鼠腦出血后1d注血側基底節葡萄糖代謝較對側明顯下降，隨著時間的延長，右側基底節葡萄糖代謝與左側相比緩慢增加，但至28d時仍低于左側。

3.1腦出血后基底節葡萄糖的代謝變化 研究結果發現，假手術組大鼠在術后3d內注射側基底節葡萄糖代謝較對側略有降低，但是7d后兩側基底節葡萄糖代謝無明顯差異。

3.2腦出血后鐵離子潴留及其對葡萄糖代謝的影響 本研究發現實驗證實大鼠腦出血后，腦內非血紅素鐵濃度可以增加3倍，并維持4w以上，與本研究T2*WI掃描結果發現術后28d血腫區域仍有含鐵血黃素沉積相一致。以往研究發現，鐵離子超載會導致嚴重的后果。去鐵敏可通過螯合作用直接清除鐵離子，減少其催化形成羥自由基，從而阻斷脂質過氧化反應。

4 結論

4.1腦出血后血腫周圍存在葡萄糖代謝水平明顯降低。

4.2去鐵敏能顯著縮小含鐵血黃素沉積范圍，提高葡萄糖代謝水平，改善大鼠腦出血后的神經功能，提示鐵離子潴留可能參與了這一過程。

參考文獻：

[1]Yang QD， Niu Q， Zhou YH， et al. Incidence of cerebral hemorrhage in the Changsha community. A prospective study from 1986 to 2000[J].Cerebrovasc Dis， 2004， 17（4）：303-13.

[2]Xi G， Keep RF，Hoff JT. Mechanisms of brain injury after intracerebral haemorrhage[J].Lancet Neurol， 2006， 5（1）：53-63.

[3]Huang FP， Xi G， Keep RF， et al. Brain edema after experimental intracerebral hemorrhage： role of hemoglobin degradation products[J].J Neurosurg， 2002， 96（2）：287-93.

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[5]Berg D，Youdim MB. Role of iron in neurodegenerative disorders[J].Top Magn Reson Imaging， 2006， 17（1）：5-17.

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編輯/哈濤