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大鼠放射性脑损伤模型早期分子靶向示踪研究

赵博  
【摘要】:第一部分早期放射性脑损伤大鼠脑组织内ICAM-1蛋白的表达目的研究细胞间粘附分子-1(ICAM-1)在早期放射性脑损伤大鼠模型中的表达,并为后续分子靶向示踪影像研究确定扫描的时间点。方法选择健康SD大鼠40只,按随机数字表法分为两组:空白对照组(麻醉后不照射,共20只)和照射组(采用30Gy电子线单次全脑照射SD大鼠,建立放射性脑损伤模型,共20只),分别于照射后1d、2d、3d、5d和7d将大鼠处死,取大鼠脑组织。通过HE染色在光镜下观察脑组织的病理学变化,采用Western blot方法检测全脑ICAM-1总蛋白含量的改变情况,应用免疫组织化学方法并结合计算机视图处理软件检测脑血管内皮细胞ICAM-1蛋白积分光密度值变化。结果照射组脑组织在观察期主要历经了脑血管源性水肿、血管内膜细胞受损、早期血栓形成等病理变化过程。与空白对照组比较,ICAM-1总蛋白在照射后1d时表达即出现增高,随着时间的延长,ICAM-1的表达逐渐增多,照射后3d时其表达达到高峰,其后ICAM-1表达略降低,7d时仍高于对照组水平。照射1d后脑组织即出现ICAM-1染色阳性的血管内皮细胞、胶质细胞。血管内皮细胞在照后3d ICAM-1蛋白光密度值到达峰值,与空白组比较,差异有统计学意义(t=-12.006,P0.01);照后3d胶质及神经细胞ICAM蛋白光密度值也达到峰值,与空白对照组比较,差异有统计学意义(t=-18.741,P0.01)。结论在放射性脑损伤模型中,ICAM-1蛋白在损伤急性期升高;脑血管内皮细胞、胶质及神经细胞表达的ICAM-1蛋白在观察期内持续高表达,并参与了急性期内诱导水肿、血管通透性增加、形成血栓等相关事件。第二部分分子靶向示踪剂的合成目的利用小鼠抗大鼠细胞间粘附分子-1(ICAM-1)单克隆抗体与微米量级氧化铁颗粒(MPIO)进行连接,合成特异性分子靶向示踪剂抗ICAM-MPIO。方法将MPIO、ICAM-1单克隆抗体和可溶于水的碳二亚胺(EDC)按照1:10的摩尔比混合于磷酸缓冲液(PBS,0.01M,Ph=7.4)中,然后在涡旋条件下缓慢加入EDC,将上述混合溶液置于旋转混合架上,转速调至60rpm,室温下反应2~3小时。反应结束后,采用离心分离进行纯化,用PBS缓冲液至少清洗三次以除去未反应的抗体和EDC,最后将产物分散在含有1%牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲液中。4℃静置过夜后置于4℃下保存。结果应用免疫荧光共聚焦显微镜观察抗体与MPIO二者的连接情况。ICAM-1抗体携带的红色荧光与MPIO内携带的绿色荧光进行融合显像,可以见到二者在大小、形态及位置上基本吻合,ICAM-1抗体成功连接至MPIO微球表面。结论ICAM-1抗体可以与MPIO进行连接,合成带有分子靶向性的造影剂。第三部分分子靶向示踪剂的活体动物成像实验目的研究分子靶向造影剂在早期大鼠放射性脑损伤模型中的显像特点,确定其是否可以早期显示放射性脑损伤。方法采用健康SD大鼠12只,体重200±50g,建立放射性脑损伤动物模型,按随机数字表法分为靶向组(注射抗ICAM-MPIO)、非靶向组(注射MPIO)、竞争抑制组(注射抗ICAM-MPIO前给予ICAM-1抗体注射)和正常对照组(注射抗ICAM-MPIO),每组3只。采用高场强磁共振仪(7.0T)对大鼠进行扫描,采集T1WI、T2WI和T2-map序列,评价抗ICAM-MPIO对早期放射性脑损伤大鼠的靶向性,以及特异性靶向造影剂在磁共振影像上的表现。扫描完成后对大鼠取脑,并行普鲁士蓝染色实验,观察MPIO颗粒在脑内的分布情况。结果活体动物实验显示抗ICAM-MPIO对早期放射性脑损伤具有明显的靶向作用。靶向组注射抗ICAM-MPIO后引起T2信号明显的减低,通过对脑组织T2值的测量,照射靶向组脑组织的T2信号值较非靶向组、竞争抑制组和正常对照组的T2信号值明显降低(P0.05)。普鲁士蓝染色在靶向组大鼠脑组织内见到明显蓝染的铁颗粒。结论利用分子靶向示踪剂抗ICAM-MPIO可以有效的观察早期放射性脑损伤,可以作为早期观察和评价放射性脑损伤的手段之一。


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