18F-FDG PET/MRI心肾综合征大鼠临床前模型成像的探索性研究

概述:

心肾综合征(CRS)是由慢性肾脏疾病和心力衰竭通过系统串扰共存和发展的一类疾病的总称,具有预后不良,目前对其发病机制仍缺乏共识。研究小组将对低剂量阿霉素诱导雄性Wistar大鼠心力衰竭、心肾综合征和肾心综合征的血液生化指标、组织病理学和免疫组织化学特征与2-脱氧-2-氟-d -葡萄糖正电子发射断层扫描(18F-FDG PET)代谢数据的关联性进行研究,这也是首次尝试使用18F-FDG PET进行大鼠CRS进展的潜在机制研究报告。本研究通过临床、代谢笼监测、生物化学、组织病理学和免疫组织化学等分析方法,与疾病进展的不同阶段PET/MRI数据进行比对,以阐明心脏和肾脏之间器官串扰的直接证据。在我们的大鼠CRS模型中。我们发现低剂量阿霉素诱导后急性肾切除术在研究组中的死亡率最高,而肾心综合征模型仅导致中至高的死亡率,通过18F-FDG PET显像也证实阿霉素具有心脏毒性,并伴血管改变、以及正常肾脏发育损伤和功能受损。考虑到标准临床标志物在早期肾损伤并不敏感,因此,我们认为18F-FDG PET衍生的肾脏标志物在各研究组之间的下降,与年龄匹配的对照组,以及健康发育大鼠对照组相比,可能对心肾综合征具有潜在的诊断和预后价值。


目前,尽管建立了用于CRS病理生理评估的单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和MRI成像方法,但准确评估血管改变的能力仍然有限。在临床实践中,18F-FDG PET被广泛的用于冠状动脉综合征的心肌活力研究、心脏炎症、人工瓣膜感染,以及指导缺血性心力衰竭的血运重建决策,以及心肌糖代谢评估和治疗试验的临床前分析中。由于该示踪剂主要通过肾脏排泄,且在临床领域缺乏肾脏应用案例,其限于临床前研究。最近,在小鼠心肌梗死后用特异性CXCR4配体68GA-pentixafor进行PET检查,图像显示心肌与肾脏作为原发心脏损伤后继发的受累器官之间存在紧密的炎症相互作用,在一项转化方法中,心脏cxcr4定向PET成像在识别肾功能恶化风险增加的患者方面也优于既定的临床参数,这可能为急性心肌梗死早期和之后的肾脏保护策略提供基于图像的指导。


研究旨在找到进展性心脏衰竭和肾衰竭动物模型中常规生化血液标志物、组织病理学特征与18F-FDG PET代谢数据之间的关系。通过PET/CT的图像数据来看,在靶器官代谢活动方面,L1组和L2组在整个采样时间间隔内心肌摄取相似,而在第三采样时间间隔,L3组比L1增加了近2倍,L4组与L1之间增加了1.5倍(图1.TP2和TP3)。


image.png

图1.最大投影强度下心脏和肝脏图像,不同采集间隔与不同研究组18F-FDG不同活度摄取图像。

 

在肾皮质代谢摄取如下,与所有其他研究组相比,L4个体的放射性示踪剂摄取在第一采样间隔就不高,随后在L3和L4的第二和第三时间间隔呈升高趋势(图2为TP1和TP2),随采样时间间隔延长,在L3组中摄取升高到L1和L2组的水平(图2 TP3)。


image.png

图8。最大投影强度下肾脏图像,不同采集间隔与不同研究组18F-FDG不同活度摄取图像。

 

研究团队:

罗马尼亚Grigore T.Popa波帕医药大学生物物理和医学物理系核医学。罗马尼亚Grigore T.Popa医药大学是罗马尼亚的一所公立大学。学校成立于1879年,该校以国际知名的科学家垂体门脉系统发现者格里戈里·波帕命名。


Grigore T. Popa医药大学的医学生物工程学院作为国立高等教育机构,由ARACIS / IEP-EUA认可和认证,并在生物医学领域培养具有扎实知识和技能的专家, 其学科包括:应用工程,生物学,医学,生理学,物理学,材料科学,化学,数学和计算机科学的概念和方法,以开发解决人类健康问题的方法和技术。