动物模型在许多研究领域仍然是必要的，我们描述了由于纵向研究的建立，我们项目所需动物数量的减少。与阿尔茨海默病(AD)病理相关的小鼠模型的纵向研究在研究治疗靶点、帮助药物研究开发新药和尝试早期诊断以提高人们的生活质量方面具有重要作用。利用正电子发射断层扫描(PET)丰富AD模型的纵向研究有几个优点。
阿尔茨海默病(AD)是一种使人衰弱的疾病，可导致认知和运动功能进行性下降，显著降低生活质量。阿尔茨海默病的动物模型有助于研究这些变化以及疾病的进展和发展，以寻找新的诊断和治疗策略。由于疾病开始表现的时间不同，影响疾病发生和进展的因素也不同，因此可以使用不同的动物模型进行纵向研究。
每个模型都反映了与AD相关的生物学特征。在疾病发展期间，所有这些因素的参与和影响都是非常有趣的。PET是少数几种可以直接评估人类中枢神经系统(CNS)药理学的方法之一，它提供了靶标接合和支持剂量选择的信息。因此，它在研究中枢神经系统的生化和生理动力学方面具有越来越重要的作用。
在我们的纵向研究中，每个时间点每周对小鼠进行两次或最多三次扫描，并且总是在麻醉后阶段观察它们，直到它们完全恢复。
四鼠床(Mediso, Budapest, Hungary)，其中两只老鼠位于下部，两只位于上部。各部分连接起来，异氟醚和氧气可以方便地连续给药给小鼠麻醉。在老鼠的下面，有一个小枕头(在蓝色管子的末端，在老鼠的胸部下面)，用来监测呼吸频率。
与人体研究不同，小动物的成像通常需要麻醉。在我们的纵向研究中，我们使用了异氟醚，因为它非常适合动物PET扫描长达6小时的测量时间。
使用四鼠床(Mediso Ltd.， Budapest, Hungary)，可以同时扫描多只老鼠(最多4只)(图4)。使用这个腔室在很多方面都是有利的:
1. 使用半衰期短的放射性同位素(18F: 109,7分钟)在同一天内进行更多扫描的机会。这在大量动物的纵向研究中尤为重要，因为所有的扫描都必须在与年龄相关的时间点进行。
2. 注入体积更小。这很重要，因为基于18F的示踪剂衰减很快。由于每只动物的放射性活动必须相同，因此需要根据顺序扫描中的放射性衰变增加注射量。因此，要注射的体积将超过这些动物实验允许的最大限度。使用4只老鼠床，可以避免这个问题，因为同时注射和扫描4只老鼠(而不是4个单独的扫描一个接一个)。
3. 这张特殊的四只动物的床配备了加热系统，使床的温度保持在37°C左右，这在麻醉期间非常重要，因为体温过低可能会出现，也因为温度会对注射的放射性示踪剂的生物分布产生影响。此外，还有一个心脏和呼吸功能监测系统，可以对每只动物进行连续监测。
纵向研究可以分析在进行性衰老过程中具有不同放射配体的同一动物
图2 为4只小鼠同时成像的PET、CT和Fusion PET/CT示例。
图2。从上至下:使用四鼠床同时成像的四只小鼠的PET、CT和FUSION PET/CT示例。4只APPSL70小鼠在摄取30分钟后用20 MBq [18F] Florbetaben示踪剂扫描30分钟，观察β -淀粉样蛋白的积累。轴状、矢状和冠状切片。
图3显示了使用相同放射性示踪剂([18F] Florbetaben)的转基因小鼠大脑中β -淀粉样蛋白随时间变化的例子:同一只小鼠在6、9和12个月大时被扫描。本文还包括同一只动物在12个月大时注射四种不同的放射性配体后的脑冠状面切片，并使用参考MRI(磁共振成像)作为解剖学参考。
图3。上图:标准摄取值(SUV)比例的APPSL70小鼠大脑示例。6、9、12月龄时使用相同18F示踪剂([18F] Florbetaben)的PET投影图和MRI参考图(从左至右)。下图:注射四种不同的放射性配体后，转基因ad相关小鼠12月龄时的脑PET扫描冠状面切片。
在纵向研究的背景下，使用PET进行非侵入性成像，可以在同一动物中随时间重复测量多种生物相关示踪剂分布，从而显着减少所需的动物数量。减少是通过纵向研究的建立，在非常小体积的溶液中使用放射性标记的分子而没有药理作用。精细化是通过一次对四只动物进行PET/CT扫描的可能性，多样化和刺激的丰富环境，以及在实验的所有阶段使用最少数量的实验者的标准化处理方法来确保的。
研究机构：
慕尼黑LMU大学医院核医学部
慕尼黑大学医院的诊所和研究所是医学临床研究的能力中心，在国内和国际比较中占有突出地位。慕尼黑大学附属医院是德国乃至欧洲大的医院之一，属于公共事业机构，集高端医学、创新、医疗科技研究为一体，拥有强大的研究潜力、教学能力、医疗护理能力，员工约9000名，病床2200张，下属45个诊所以及多个研究机构，是欧洲医疗水平高的大型综合性医院，在医疗、护理、管理、工程技术、供应领域同时占据有重要位置，尤其是对于肿瘤方面的研究与治疗，先进的治疗理念、丰富的临床经验、知名的专家团队使得慕尼黑大学附属医院成为德国肿瘤防治领域贡献大的机构之一。慕尼黑大学附属医院在德国《Focus》的医院排名中排名第二。
