本文關(guān)鍵詞：功能性的磁性納米粒子用于顳葉癲癇定位的MRI研究

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【摘要】：研究目的:癲癇(epilepsy,EP)是目前第二大常見的慢性腦部疾病,多數(shù)患者經(jīng)抗癲癇藥物(anti-eipleptic drugs,ADEs)治療后可緩解,然而有約20%的癲癇患者在規(guī)范使用ADEs后仍無法良好控制發(fā)作,將此類癲癇稱為難治性癲癇(intractable epilepsy,IE),其中顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy,TLE)為成年IE中最常見的類型。新型靶向藥物治療以及外科手術(shù)治療為此類患者帶來希望,其中手術(shù)已被證實(shí)有良好的效果。不管是新型藥物的靶向治療還是行癲癇手術(shù),其成功的關(guān)鍵在于致癇責(zé)任病灶的定位,其準(zhǔn)確性將影響治療后的效果和預(yù)后,但目前尚無一種檢查方法能精確特異地靶向定位其致癇灶(epileptogenic zone,EZ)。關(guān)于手術(shù)治療的術(shù)前評(píng)估,目前多采用核磁共振掃描(Magnatic Resonance Imaging,MRI)、長(zhǎng)程視頻腦電圖監(jiān)測(cè)(vEEG)、正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描/計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET-CT)及神經(jīng)電生理等檢查進(jìn)行綜合評(píng)估致癇灶。其中MRI因其廣泛優(yōu)點(diǎn)成為術(shù)前必做的檢查,但目前的MRI都缺乏特異性,隨著核磁共振分子影像學(xué)的深入研究和磁性納米顆粒(Magnetonanoparticles,MNPs)制備技術(shù)的不斷完善,我們有望在進(jìn)行MRI檢查基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)便的、無創(chuàng)的方法從而對(duì)難治性TLE實(shí)現(xiàn)精確定位致癇灶。本實(shí)驗(yàn)將在分子水平上,采用一種新型的具有低毒性及超順磁特性的超順磁性氧化鐵納米粒子(Superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs),在其表面螯合一種無放射性的α-甲基色氨酸(alpha methyl L tryptophan,AMT)分子,其能在致癇灶濃集并在MRI有特異表現(xiàn),探索這一具有功能性的納米探針能否靶向定位顳葉癲癇模型大鼠致癇灶,并探討其最佳MRI掃描時(shí)間以及其對(duì)腦組織的毒副作用。研究方法:本實(shí)驗(yàn)采用氯化鋰-匹羅卡品建立顳葉癲癇動(dòng)物模型,實(shí)驗(yàn)分為兩部分,第一部分:顳葉癲癇模型按照隨機(jī)原則分為三組,將無放射性的AMT與由氧化鐵和葡聚糖組成的SPIONs連接形成靶向納米探針即AMT-SPIONs實(shí)驗(yàn)組,無表面修飾的無靶向SPIONs(plain-SPIONs,P-SPIONs組)和生理鹽水(saline組)作為對(duì)照材料,于模型大鼠癲癇大發(fā)作后72h分別經(jīng)尾靜脈注射,并在注射前后進(jìn)行磁共振掃描,再將掃描的致癇灶局部組織的信號(hào)T2值進(jìn)行檢測(cè)和比較,之后斷頭取腦組織行冰凍切片染色,使用普魯士藍(lán)染色探討納米粒子是否透過血腦屏障,采用fjb染色以及尼氏染色方法觀察各組海馬神經(jīng)元的損傷病理情況及初步探討納米粒子對(duì)腦組織細(xì)胞有無毒副作用。第二部分:將amt-spions組分別于顳葉癲癇模型大鼠急性期(se后72h)、慢性期(se后8w)經(jīng)尾靜脈注射,于注射前及注射后60min、120min、240min、480min、24h確定的六個(gè)時(shí)間點(diǎn)同步行t2序列同參數(shù)mr掃描,并測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度t2值。當(dāng)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)掃描之后行病理組織普魯士染色鑒定。研究結(jié)果:1.氯化鋰-匹羅卡品癲癇模型可誘導(dǎo)大鼠表現(xiàn)為典型的顳葉癲癇持續(xù)狀態(tài),大鼠在清醒狀態(tài)下,在腹腔注射匹羅卡品約10~30min后,模型大鼠初始表現(xiàn)為口角流涎、雙眼充血等外周m受體能反應(yīng);繼之出現(xiàn)行動(dòng)刻板、面部抽動(dòng)、反復(fù)點(diǎn)頭、平衡力下降等,直至最終出現(xiàn)全身強(qiáng)直-陣攣癲癇大發(fā)作。第一部分:造模成功率為90%(50只大鼠,47只成功建立急性期模型,存活45只急性期癲癇模型大鼠)。第二部分:sd大鼠腹腔注射匹羅卡品造模成功率為86%(50只大鼠,43只成功建立急性期模型,存活37只癲癇模型),隨機(jī)選擇12只癲癇大鼠用于急性期實(shí)驗(yàn),剩余的25只癲癇大鼠進(jìn)行視頻監(jiān)控建立慢性期模型。25只大鼠監(jiān)控過程中,3只死亡,5只從未表現(xiàn)出自發(fā)性癲癇發(fā)作,其余17只大鼠為建模成功。每組對(duì)死亡的癲癇模型大鼠按隨機(jī)抽樣原則作及時(shí)補(bǔ)充。2.mrit2序列結(jié)果顯示tle模型病灶的t2序列高信號(hào),第一部分:給藥前三組之間的致癇灶t2值差異無顯著性(p0.05)。saline組癲癇模型大鼠給藥前后磁共振掃描t2信號(hào)差異無顯著性(p0.05),p-spions組癲癇模型大鼠經(jīng)尾靜脈注射非靶向磁性納米粒子后,致癇灶局部輕度變暗,t2值差異無顯著性(p0.05),amt-spions組注射靶向磁性納米粒子后,致癇灶局部mrit2加權(quán)像明顯變暗,t2值下降有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05)。第二部分:注射amt-spions后,急、慢性期的五個(gè)時(shí)間點(diǎn)均出現(xiàn)一側(cè)病灶局部t2信號(hào)負(fù)增強(qiáng)改變,與注射前比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05)。急性期各個(gè)時(shí)間點(diǎn)t2信號(hào)下降分別約為注射前的3.79%、6.25%、14.71%、9.96%、6.17%,慢性期各個(gè)時(shí)間點(diǎn)t2信號(hào)下降分別約為注射前的3.86%、8.32%、14.20%、12.79%、8.17%,給藥前后t2信號(hào)差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05),于注射后240mint2值下降最明顯。3.急性癲癇模型大鼠腦組織普魯士藍(lán)染色結(jié)果顯示,與saline組比較,amt-spions組(p0.01)和p-spions組(p0.05)腦組織內(nèi)均有鐵顆粒分布,其中amt-spions組腦組織內(nèi)藍(lán)棕色鐵顆粒明顯較p-spions組多(p0.01)。4.尼氏染色結(jié)果顯示,三組海馬CA3區(qū)可見大量的異常形態(tài)的神經(jīng)元,表現(xiàn)為體積變小,形態(tài)呈不規(guī)則改變,染色質(zhì)固縮,胞核與胞漿分界模糊,尼氏染色陽性細(xì)胞計(jì)數(shù)少;三組比較,其在數(shù)量及形態(tài)上無明顯差異(P0.05)。5.FJB染色具有選擇性標(biāo)記損傷神經(jīng)元的特性,其結(jié)果顯示神經(jīng)元損傷趨向和尼氏染色結(jié)果基本一致,鏡下發(fā)現(xiàn),三組海馬CA3區(qū)都出現(xiàn)大量FJB陽性神經(jīng)元,與尼氏染色結(jié)果中的缺失部位相對(duì)應(yīng)一致,CA1區(qū)的FJB陽性神經(jīng)元相對(duì)較少。三組比較FJB陽性神經(jīng)元數(shù)目相差甚微(P0.05)。研究結(jié)論:1.AMT-SPIONs這一功能性的靶向探針在MRI下能透過血腦屏障并靶向定位致癇灶。2.致癇灶顯像的MRI最佳掃描時(shí)間是注射AMT-SPIONs后的240min。3.發(fā)現(xiàn)SPIONs在模型大鼠腦組織內(nèi)表現(xiàn)為低毒性的特點(diǎn)。4.AMT-SPIONs作為顳葉難治性癲癇的靶向定位載體,為新型靶向抗癲癇藥物的研制奠定了基礎(chǔ)并引導(dǎo)了新的方向,并暗示了納米技術(shù)在臨床疾病的定位、診斷及治療的重要價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：顳葉癲癇 致癇灶 磁性納米粒子 核磁共振成像 靶向定位
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R742.1;R445.2
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-12
• 縮略語/符號(hào)說明12-14
• 前言14-17
• 研究現(xiàn)狀、成果14-16
• 研究目的、方法16-17
• 一、靶向磁性納米粒子用于急性顳葉癲癇的MRI研究17-40
• 1 對(duì)象和方法17-22
• 1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物17
• 1.2 主要儀器17-18
• 1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑18
• 1.4 主要溶液及試劑配方18
• 1.5 實(shí)驗(yàn)方法18-22
• 1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理22
• 2 結(jié)果22-28
• 2.1 制作急性癲癇模型情況22
• 2.2 顳葉癲癇模型磁共振掃描T2信號(hào)值變化22-24
• 2.3 普魯士藍(lán)染色磁性納米粒子在急性癲癇模型大鼠腦內(nèi)的分布24-26
• 2.4 尼氏染色觀察急性期癲癇海馬神經(jīng)元缺失26-27
• 2.5 FJB染色觀察急性癲癇大鼠海馬神經(jīng)元損傷27-28
• 3 討論28-39
• 3.1 癲癇及難治性癲癇的定義28-29
• 3.2 MRI在難治性癲癇定位的作用29-31
• 3.3 磁性納米粒子與血腦屏障31-35
• 3.4 AMT與癲癇的關(guān)系35-37
• 3.5 磁性納米粒子在MRI中的應(yīng)用37-38
• 3.6 磁性納米粒子的毒性反應(yīng)38-39
• 4 小結(jié)39-40
• 二、螯合AMT的SPIONs用于顳葉癲癇MRI的最佳掃描時(shí)間的探討40-49
• 1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象和方法40-42
• 1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物40
• 1.2 主要儀器40
• 1.3 主要試劑40
• 1.4 主要溶液及試劑配方40
• 1.5 實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 1.6 統(tǒng)計(jì)分析41-42
• 2 結(jié)果42-46
• 2.1 造模情況及行為學(xué)觀察42
• 2.2 癲癇模型磁共振掃描42-45
• 2.3 普魯士藍(lán)染色觀察磁性納米鐵顆粒在大鼠腦組織內(nèi)的分布45-46
• 3 討論46-47
• 4 小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明55-56
• 綜述 磁性納米粒子在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用56-66
• 綜述參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：781464