应用文档 - 磁共振

1H NMR显示脑缺血的半球间效应

“……对侧与同侧大脑半球缺血性损伤引起的代谢物变化存在差异。”

脑缺血是一种中风,指大脑部分供血中断,导致大脑受影响区域缺乏氧和营养。如果得不到足够的能量以满足其代谢需要,脑组织就会死亡,因此中风的发病率和死亡率都很高1。脑缺血的症状包括视力障碍、头晕、协调性丧失、肌肉无力或瘫痪,以及说话困难。如果血液供应很快恢复,这些症状可能只是暂时的,但更多情况下则会导致终身残疾。

脑缺血会引起一系列的代谢和生化变化以及离子和自由基水平的变化。正是这些改变最终导致脑组织死亡,形成中风的衰竭效应。很多研究都聚焦于揭示这些变化,希望更深的理解有助于更佳治疗方法的开发2。除了在缺血区引起的复杂的连锁反应外,在远离大脑的区域似乎也可以看到脑缺血后的损伤。这种现象被称为离散现象,它被认为是一种中风反应。

因此,研究因大脑缺氧和营养缺乏而引起的代谢紊乱需要评估整个大脑的代谢,而非仅仅是缺血部位。研究人员利用磁共振成像和正电子发射断层扫描等成像技术,已成功检测出脑缺血后的代谢变化。

小脑失联络已得到充分研究,证实大脑中动脉深部梗死可导致对侧小脑半球功能损伤3。然而,对不太常见的半球间失联络的研究却很少。因此,尚未证实一个半球的缺血损伤是否会导致另一个半球的失联络。

代谢组学是近年来研究大鼠脑动脉闭塞后左右大脑半球代谢变化的重要方法4。为了同时评估大量代谢物的数量,采用了1H 核磁共振(1H NMR)谱。使用布鲁克 AVANCE III 600 MHz NMR质谱仪进行的分析揭示了代谢物水平的特征性变化,表明缺血的大脑半球和对侧大脑半球都发生了生化变化。

尽管是不同的代谢物受到影响,但在两个大脑半球都观察到无氧糖酵解和神经递质失衡的加重。观察到的特征模式变化表明,在对侧大脑半球观察到的影响是另一侧大脑半球缺血的结果。

因此,本研究为脑缺血后脑半球间失联络的发生提供了支持。此外,这表明脑代谢分析对于了解脑缺血的生化机制及其对大脑遥远区域的影响是一个颇具价值的工具

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参考文献:

  1. Anuncibay-Soto B, et al. Neuroprotection by salubrinal treatment in global cerebral ischemia. Neural Regen Res 2016;11:1744‑1745.
  2. Yang M, et al. NMR analysis of the rat neurochemical changes induced by middle cerebral artery occlusion. Talanta 2012;88:136‑144.
  3. Madai VI, et al. Crossed cerebellar diaschisis after stroke: can perfusion-weighted MRI show functional inactivation? J Cereb Blood Flow Metab 2011;31:1493‑1500.
  4. Ruan L, et al. Metabolite changes in the ipsilateral and contralateral cerebral hemispheres in rats with middle cerebral artery occlusion. Neural Regen Res 2017;12(6):931-937.