目的:在6-羟基多巴胺(6-hydroxy dopamine,6-OHDA)帕金森模型的基础上,运用皮下和单纯扩散(simple diffusion delivery,SSD)两种方式给予治疗药物,应用神经影像学手段,在体动态测量不同给药组帕金森病相关脑区(黑质、纹状体)各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、横向弛豫时间(transverse relaxation time,T2*)的改变,观察两种参数对不同给药方式及药物神经保护疗效的评价作用。方法:动物处理:成年雄性SPF级SD大鼠随机分为5组,对照组、低剂量6-OHDA造模组、高剂量6-OHDA造模组每组各6只,SDD组、皮下组每组各8只。对照组:含0.1%维生素C的生理盐水2μL,颅内注射。低剂量6-OHDA造模组:10μg 6-OHDA(H4381,SIGMA公司提供,下同),溶于2μL含0.1%维生素C的生理盐水,颅内注射。高剂量6-OHDA造模组:15μg 6-OHDA,溶于2L含0.1%维生素C的生理盐水,颅内注射。SDD治疗组:10μg 6-OHDA,含2μL0.1%维生素C的生理盐水,颅内注射。然后将雷沙吉兰(20μg/kg,622346,北京百灵威科技有限公司提供,下同)溶于2μL生理盐水,通过脑间质给药的方式再次颅内注射。皮下治疗组:10μg 6-OHDA,含2μL0.1%维生素C的生理盐水,颅内注射。给药后即刻至随后6周每日同一时刻通过颈部两侧皮下穿刺给药的方式注射雷沙吉兰(2mg/kg/天)。备皮、消毒后用手术刀切开头部皮肤,分离皮下组织、浅、深筋膜及骨膜,暴露大鼠前囟及后囟间颅骨。固定大鼠于立体定位仪上,定位黑质(前囟后4.8mm,右1.9mm,深8.5mm),并给药。MR扫描:大鼠于给药后1周、2周、4周、6周行MR扫描。首先采集冠状位T2WI图像,以此为基础获取轴位T2WI、轴位DTI、轴位FLASH图像。DTI序列扫描野中心及方向与轴位T2WI序列相同。范围包括黑质及纹状体。DTI图像处理方法:选择轴位T2WI图像作为解剖结构像,与DTI图像进行融合。在黑质及纹状体显示面积最大层面选取ROI。T2*FLASH图像处理方法:分别标记TE值(TE=15/30/45/60ms)所得图像的黑质及纹状体层面,以获得T2*值图像。以FLASH中解剖结构显示最清晰的图像(TE=15ms)为结构参考像。分别在黑质及纹状体最大层面手工勾勒ROI。免疫组化:最后一次MR扫描结束后(建模6周后),将大鼠处死取脑。对包埋后的鼠脑进行切片、脱蜡、组织修复、孵育、DAB显色、复染后显微镜下观察,并拍照。应用SPSS13.0进行统计学分析。利用重复测量设计,比较实验组及对照组观察时间因素对FA值及T2*值是否有影响;利用单因素方差分析(one-way ANOVA),比较各组不同时间点(1周、2周、4周、6周)右侧黑质及纹状体FA值及T2*值;利用配对样本t-检验比较各组左、右侧黑质及纹状体均值FA值及T2*值。P<0.05认为差异有统计学意义。结果:1低剂量及高剂量6-OHDA造模组的FA值及T2*值:1.1低剂量和高剂量6-OHDA造模组的右侧黑质FA值在第1周时明显低于对照组及本组左侧(P<0.05),其中低、高剂量6-OHDA造模组较对照组分别降低22.62%、25.30%。而在6周时明显高于对照组及本组对侧,其中低、高剂量6-OHDA组较对照组升高38.34%、39.87%。低剂量及高剂量6-OHDA造模组右侧黑质FA值随时间进展表现为升高趋势。而这两组右侧纹状体FA值在第4周时明显低于对照组及本组对侧,低、高剂量6-OHDA造模组较对照组分别降低28.91%和24.37%。低剂量及高剂量6-OHDA造模组右侧纹状体FA值在1-4周阶段表现为渐降趋势,在4周时达到最低值,4-6周逐渐升高。1.2各组右侧黑质T2*值在6周时存在差异,右侧纹状体T2*值各测量时间均无明显差别。不同时间两组造模组给药侧黑质T2*值有显著性差异(P<0.05)。低剂量及高剂量6-OHDA造模组T2*值随观察时间而减低(图5)。1.3低剂量和高剂量6-OHDA造模组右侧黑质FA值与右侧黑质T2*值存在负相关性,其中低剂量组的pearson相关系数为-0.645,P<0.001;高剂量组的pearson相关系数为-0.58,P<0.05。2 SDD及皮下治疗组FA及T2*值:在各个时间点SDD组及皮下给予治疗右侧黑质及纹状体FA值与对照组右侧及本组同侧均无显著性差异(P>0.05);并且将这两组间间也未发现显著差别(P>0.05)。两组间FA及T2*值均不随时间发生明显改变,并且两者不存在相关关系。SDD组及皮下给予治疗药物后,其FA值及T2*值与高剂量及低剂量6-OHDA造模组间存在明显差别。无论是低剂量组,还是高剂量组,给药侧黑质区FA值于第1周时降低,而在第6周时升高,纹状体在第4周时最低,但SDD及皮下组在这两时间点的FA值与这两组相比后发现差异明显,都接近对照组水平。同时,在第6周,两个不同剂量造模组与对照组比较其差异显著,但两个治疗组的T2*值在第6周时则明显低于造模组。结论:1造模组给药侧黑质及纹状体FA值变化具有一定规律性。黑质FA值早期明显降低,后期升高。纹状体区域FA值4周时最低。无论是单次脑间质给予雷沙吉兰还是在6周内持续皮下给药,大鼠鼠脑FA值均无明显变化,且均与对照组水平相仿。同样不同给药方式的SDD与皮下治疗组右侧黑质及纹状体FA较对照组仍无差别,这为两种给药方式的有效性提供了证据。2低剂量与高剂量6-OHDA造模组给药一侧黑质区T2*值呈逐渐降低的趋势,提示随PD进展铁沉积逐渐加重,而给予雷沙吉兰可以有效对抗铁沉积效应。3低剂量与高剂量6-OHDA造模组右侧黑质FA值与右侧黑质T2*存在相关性,即随着FA值的升高,T2*值表现出降低趋势,这表明PD进展过程中,神经元损伤与铁沉积间可能存在相关性,即铁沉积诱发了神经元的损伤。