【Frontiers in Aging Neuroscience】浙江大學(xué)白瑞良研究團(tuán)隊(duì)在利用彌散磁共振技術(shù)檢測(cè)類淋巴循環(huán)系統(tǒng)功能方面取得新進(jìn)展

[發(fā)布人]:史佳鑫[發(fā)布日期]:2023-06-16[訪問(wèn)次數(shù)]:1987

2023年5月22日，浙江大學(xué)白瑞良團(tuán)隊(duì)與醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院樓敏團(tuán)隊(duì)在Frontiers in Aging Neuroscience雜志在線發(fā)表了最新研究成果：Age-and time-of-day dependence of glymphatic function in the human brain measured via two diffusion MRI methods，該文利用兩種彌散磁共振技術(shù)測(cè)量類淋巴循環(huán)系統(tǒng)的流入流出，進(jìn)一步評(píng)估類淋巴循環(huán)系統(tǒng)在老齡化過(guò)程中的變化。

原文鏈接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1173221/full

研究表明，類淋巴循環(huán)系統(tǒng)有清除大腦內(nèi)代謝產(chǎn)物和廢物的功能。類淋巴循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)組織間隙與血管周圍間隙（perivascular space, PVS）之間的液體交換，清除腦內(nèi)代謝廢物及毒素（如阿爾茨海默病相關(guān)的β-淀粉樣蛋白、PD相關(guān)的α-突觸核蛋白）。然而伴隨著年齡的增長(zhǎng)，類淋巴系統(tǒng)功能的受損是導(dǎo)致許多神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素。為了研究類淋巴系統(tǒng)在老齡化中的差異，我們使用兩種非侵入性擴(kuò)散磁共振成像（MRI）方法，測(cè)量了跨年齡段的健康志愿者（年齡為21-75歲）的類淋巴系統(tǒng)的流入和流出活動(dòng)。

類淋巴系統(tǒng)包括三個(gè)重要的生理活動(dòng)：（1）腦脊液從蛛網(wǎng)膜下腔進(jìn)入動(dòng)脈周圍空間的流入過(guò)程（稱為“流入”），（2）依賴水通道蛋白4（AQP4）的動(dòng)脈周圍腦脊液與腦實(shí)質(zhì)間質(zhì)液（ISF）之間的交換（稱為“交換”），（3）腦間質(zhì)廢物產(chǎn)物通過(guò)靜脈周圍向外排泄（稱為“流出”或“清除”）。在本研究中，針對(duì)類淋巴循環(huán)系統(tǒng)的流入特征，采用了超長(zhǎng)回波時(shí)間和低b值的擴(kuò)散張量成像（DTIlow-b）方法測(cè)量了沿著大腦中動(dòng)脈的蛛網(wǎng)膜下腔（SAS）流動(dòng)。針對(duì)類淋巴循環(huán)系統(tǒng)的流出特征，利用常規(guī)b值的擴(kuò)散張量成像（DTI-ALPS）方法，測(cè)量沿髓靜脈的血管周圍間隙的流動(dòng)（圖1）。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程以及彌散成像技術(shù)原理圖

該研究首先通過(guò)在早上8點(diǎn)到晚上11點(diǎn)的五個(gè)時(shí)間點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行MRI測(cè)量（圖1），評(píng)估了類淋巴系統(tǒng)活動(dòng)的晝夜節(jié)律依賴性，結(jié)果顯示在目前MRI測(cè)量的敏感性下，清醒狀態(tài)下沒(méi)有時(shí)間依賴性。進(jìn)一步的重復(fù)測(cè)量分析顯示了兩種擴(kuò)散MRI測(cè)量的高重復(fù)性，表明它們的可靠性（圖2）。

圖2 類淋巴循環(huán)系統(tǒng)的晝夜節(jié)律分析以及可重復(fù)性檢驗(yàn)

此外，類淋巴系統(tǒng)的流入速率在45歲以上參與者中顯著高于21-38歲參與者（圖3），而流出速率在45歲以上參與者中顯著降低（圖4）。類淋巴系統(tǒng)中不匹配的流入和流出活動(dòng)（圖4），可能是由于年齡相關(guān)的動(dòng)脈搏動(dòng)和水通道蛋白4極化的變化所致。

圖3 類淋巴循環(huán)系統(tǒng)流入特性的年齡依賴特性結(jié)果

圖4 類淋巴循環(huán)系統(tǒng)流出特性的年齡依賴特性以及流入流出特性之間對(duì)比

該研究的結(jié)果首次對(duì)比了類淋巴循環(huán)系統(tǒng)流入流出特性在不同年齡段個(gè)體中的變化趨勢(shì)，為彌散磁共振成像技術(shù)在類淋巴循環(huán)系統(tǒng)在疾病中的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)和方向。

浙江大學(xué)博士生韓廣旭為第一作者、浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科周穎為共同第一作者，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院、教育部腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心白瑞良教授為通訊作者，浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科樓敏教授為共同通訊作者。本研究得到了科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金等的資助。

白瑞良，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授、邵逸夫醫(yī)院雙聘教授、博士生導(dǎo)師。國(guó)家高層次青年人才、國(guó)家科技創(chuàng)新2030重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年首席科學(xué)家、杭州市海外高層次人才。主要從事腦循環(huán)功能的磁共振成像技術(shù)及臨床轉(zhuǎn)化研究，已發(fā)表SCI論文40余篇，以第一作者/通訊作者發(fā)表在Nature Biomedical Engineering，PNAS，Medical Image Analysis，Neuroimage 等20余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利10余項(xiàng)，榮獲了首屆中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)生物磁共振分會(huì)青年創(chuàng)新獎(jiǎng)、國(guó)際醫(yī)學(xué)磁共振協(xié)會(huì)青年會(huì)士等學(xué)術(shù)榮譽(yù)。

網(wǎng)站鏈接：https://person.zju.edu.cn/Bai_Lab 

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來(lái)源 | 白瑞良課題組
編輯 | 史佳鑫

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