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目的:阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是痴呆最常见的原因,然而引起AD的内在病因机制尚不清楚。本实验应用磁敏感加权成像（susceptibility-weighted imaging,SWI）、三维增强磁敏感成像（3D-enhanced susceptibility weighted angiography,ESWAN）、氢质子磁共振波谱成像（proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS）、正电子发射计算机断层成像（positron emission tomography,PET）,研究AD动物模型、AD患者及正常衰老过程中脑内铁沉积的信号变化及潜在机制,为研究AD的内在病因机制提供依据。材料与方法:1、APPswe/PS1dE9小鼠脑内铁沉积的在体测量及其病理特征的相关性研究APP/PS1（APPswe/PS1dE9,APP/PS1）小鼠及年龄匹配的野生型小鼠C57（C57 BL/6,C57）按3个月、6个月、9个月、12个月、15个月月龄分成5组,每组6只,分别进行新物体识别实验检测、T1WI、T2WI、ESWAN序列扫描及免疫组化染色,测量双侧皮质、海马、丘脑区的平均相位值（mean phase value,MPV）及各脑区的淀粉样斑块（amyloid plauge,Aβ）蛋白、铁蛋白、胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP）、神经元特异核蛋白（neuronal nuclei,Neu N）阳性斑块数目所占的百分比,并检验各脑区的MPV与Aβ蛋白、铁蛋白、GFAP、Neu N阳性斑块之间的相关性（Spearman相关性分析,P<0.05）。2、阿尔茨海默病后扣带回区18F-FDG PET显像联合1H-MRS的在体研究2015年5月至2016年12月期间,募集AD患者12例,年龄匹配的健康对照组（normal contrast,NC）13例,年龄65-85岁,进行MMSE（mini-mental state examination,MMSE）评分、CDR（clinical dementia rating,CDR）评分、18F-FDG PET显像及1H-MRS成像。测量双侧后扣带回区的Z-Score及NAA/Cr、mI/Cr、Cho/Cr、NAA/mI结果。采用独立样本t检验进行两组间比较,Pearson相关性分析检验双侧后扣带回区的Z-Score、NAA/Cr、mI/Cr、Cho/Cr、NAA/mI与MMSE评分之间的相关性（P<0.05）,并检验双侧后扣带回区的Z-Score与NAA/Cr、mI/Cr、Cho/Cr、NAA/mI之间的相关性（Pearson相关性分析,P<0.05）。3、应用MR在体研究正常脑老化过程中新纹状体区铁沉积与体积的变化特点及潜在机制2014年9月至2018年12月期间,募集健康志愿者45名,年龄23-79岁。采用Philip Ingenia 3.0T MR,所有检查者均行头部T1WI冠状位薄层扫描及SWI序列扫描,测量双侧新纹状体区的平均相位值及校正体积。采用One-way ANOVA分析比较每相邻两个年龄组双侧新纹状体区的平均相位值及校正体积,并检验平均相位值与校正体积之间的相关性（Pearson相关性分析,P<0.05）。结果:1、APPswe/PS1dE9小鼠脑内铁沉积的在体测量及其病理特征的相关性研究自9个月月龄起,APP/PS1组与对照组开始出现明显的行为学差异,并持续至第15个月（P<0.05）。自6个月起,APP/PS1组与对照组小鼠各脑区的MPV开始有统计学差异（P<0.05）。在各脑区内,APP/PS1小鼠相邻两个月龄组之间,MPV差别具有统计学意义（Bonferroni法校正,P<0.005）。在各脑区内,相邻两个月龄组之间的Aβ蛋白阳性染色斑块、铁蛋白阳性染色、GFAP阳性染色斑块所占的百分比均具有统计学意义（Bonferroni法校正,P<0.005）。在皮质区和丘脑区内,相邻两个月龄组之间的Neu N阳性染色斑块数目所占的百分比具有统计学意义（Bonferroni法校正,P<0.005）,在海马区内,则随着月龄增大,阳性细胞强度逐渐减弱。各月龄组APP/PS1小鼠各脑区的MPV与新物体识别指数均有显著相关性,且皮质区相关性最高（r=0.937,P<0.01）。APP/PS1组小鼠各脑区的MPV与Aβ蛋白、铁蛋白、GFAP、Neu N均具有显著相关性,其中海马区MPV与GFAP的相关性最高（r=0.973,P<0.01）。2、阿尔茨海默病后扣带回区18F-FDG PET显像联合1H-MRS的在体研究AD组与NC组的MMSE评分具有明显统计学差异（P<0.05）。AD组与NC组双侧后扣带回区的Z-Score具有明显统计学差异（P<0.05）。AD组双侧后扣带回区的Z-Score、NAA/Cr、mI/Cr、NAA/mI与MMSE评分之间均有明显相关性（P<0.05）,Cho/Cr与MMSE评分之间无明显相关性（P>0.05）。AD组双侧后扣带回区的Z-Score与NAA/Cr、mI/Cr、NAA/mI之间均具有明显相关性（P<0.05）,双侧后扣带回区的Z-Score与Cho/Cr之间无明显相关性（P>0.05）。3、应用MR在体研究正常脑老化过程中新纹状体区铁沉积与体积的变化特点及潜在机制相邻两个年龄组之间,双侧新纹状体区的平均相位值与校正体积之间具有明显统计学差异（P<0.05）。双侧新纹状体区的平均相位值无明显统计学差异（P>0.05）。双侧尾状核区的校正体积有明显统计学差异（P<0.01）,双侧壳核区的校正体积无明显统计学差异（P>0.05）。双侧新纹状体区的平均相位值与校正体积之间具有显著相关性（P<0.01）。结论:1、应用ESWAN技术在体测量铁沉积,能够动态反映AD潜在的病理变化,为研究AD的病理机制提供一种方便、可靠、无创的测量方法。2、后扣带回区葡萄糖代谢减低联合1H-MRS对AD的诊断具有重要意义。右侧后扣带回区的Z-Score、NAA/mI是AD最敏感的诊断指标。3、正常健康志愿者新纹状体区的铁沉积具有随年龄增长而增多的趋势特点,体积具有随年龄增长而萎缩的趋势特点,铁沉积的增多与体积的萎缩之间具有显著相关性。