光磁双模态分子探针Gd-DO3A-EA-FITC在脑组织间隙成像分析中的应用

摘要： 目的：研究光磁双模态分子探针Gd-DO3A-ethylthiourea-fluorescein isothiocyanate（Gd-DO3A-EA-FITC）在脑组织间隙（interstitial space, ISS）成像分析中的应用价值。方法：24只SD雄性大鼠随机分为磁示踪组(6只)、荧光示踪组(6只)和光磁示踪组(12只)，光磁示踪组随机分为磁示踪亚组(6只)和荧光示踪亚组(6只)。分别在大鼠尾状核区注入磁示踪剂钆-二乙三胺五乙酸(gadoliniumdiethylene triamine pentaacetic acid, Gd-DTPA)、光示踪剂异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)和光磁双模态分子探针Gd-DO3A-EA-FITC，应用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)检测示踪剂在脑ISS中的扩散和分布，利用自主研发的脑ISS图像处理系统测量Gd-DO3A-EA-FITC和Gd-DTPA在脑ISS内的扩散系数、清除率、体积分数和半衰期等扩散参数。注射示踪剂2 h后，利用激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope, LSCM)对离体脑切片进行荧光信号的采集，并对比分析斜矢状位切片中示踪剂扩散分布的最大面积。结果：Gd-DTPA和Gd-DO3A-EA-FITC在鼠脑内的平均扩散系数分别为(3.31±0.11)×10-4 mm2/s和(3.37±0.15)×10-4 mm2/s (t=0.942，P=0.360)，清除率分别为(3.04±0.37) mmol/L和(2.90±0.51) mmol/L (t=0.640，P=0.531)，体积分数分别为17.18%±0.14%和17.31%±0.15% (t=1.961，P=0.068)，半衰期分别为(86.58±3.31) min和(84.61±2.38) min (t=1.412，P=0.177)，扩散分布最大面积分别为(22.71±1.00) mm2和(23.25±0.68) mm2 (t=1.100，P=0.297)，两者的各项扩散参数差异均无统计学意义。FITC和Gd-DO3A-EA-FITC在鼠脑内扩散分布最大面积分别为(22.10±1.29) mm2和(22.61±1.16) mm2 (t=0.713，P=0.492)，两者差异无统计学意义，Gd-DO3A-EA-FITC的扩散面积略大于FITC。结论：Gd-DO3A-EA-FITC与传统的Gd-DTPA的成像结果相同，可用于ISS的测量