利用正电子发射断层扫描显像烟酸转运过程，可揭示体内单羧酸转运蛋白的分布情况

2020-10-01 08:59

Salvatore Bongarzone et al., Nuclear Medicine and Biology, 2020

摘要

充足的膳食烟酸摄入对维持正常细胞功能至关重要。烟酸通过单羧酸盐转运蛋白进入细胞，包括钠依赖性单羧酸盐转运蛋白（SMCT1和SMCT2）和单羧酸盐转运蛋白（MCT1）。尽管烟酸在生物系统中具有重要作用，但令人惊讶的是，其在活体内的生物分布与转运过程尚未有文献报道。利用短寿命正电子发射放射性核素C-11标记的烟酸（[¹¹C]烟酸），可通过活体PET分子成像技术定量研究这种内源性微量营养素的在体转运过程。

研究团队成功制备了[¹¹C]烟酸作为PET显像剂，通过静脉注射与口服给药两种方式，探究了健康啮齿动物体内营养需求的转运规律。该技术具有可转化性，为未来在人体中研究烟酸转运、评估其在代谢紊乱（如血脂异常）及癌症研究中的应用提供了有力工具。

nanoScan PET/CT 结果显示：

〉静脉注射[¹¹C]烟酸后，放射性在肾脏、心脏、眼睛及肝脏中快速聚集，这与已知的体内SMCTs及MCT1转运蛋白组织表达情况相符

〉预给予非放射性烟酸可降低[¹¹C]烟酸在肾脏、心脏、眼部及肝脏的摄取，并增加其尿液排泄

〉预给予AZD3965可选择性降低[¹¹C]烟酸在心脏、视网膜等表达MCT1的器官中的摄取

〉口服NCA [¹¹C]烟酸后，肠道内出现高水平放射性聚集

静脉注射[¹¹C]烟酸后的小鼠PET图像。最大强度投影图像分别显示：未添加烟酸组在0-2.5分钟及10-20分钟影像（A1组，A-B，静脉注射溶剂对照）；烟酸激发组在0-2.5分钟及10-20分钟影像（A3组，C-D，静脉注射烟酸）；AZD3965激发组在0-2.5分钟及10-20分钟影像（A4组，E-F，静脉注射AZD3965）。动态PET/CT成像中向小鼠注射放射性活度为2.5±0.3 MBq。PET图像根据示踪剂活度色标显示，从白色（最高）、经红色（中等）至紫色（最低）。

接受[¹¹C]烟酸口服给药小鼠的PET图像。上图显示接受NCA [¹¹C]烟酸的小鼠（B1组，空白对照口服给药）在不同时间点的PET最大强度投影图像，下图显示接受CA [¹¹C]烟酸的小鼠（B2组，烟酸口服给药）对应时间点的图像：PET成像开始后0-3分钟（A和D）、5-10分钟（B和E）及60-80分钟（C和F）。动态PET/CT成像时小鼠经给药的活度为3.2±0.7 MBq。PET图像根据示踪剂活度强度标尺显示，白色代表最高活度，红色为中等活度，紫色为最低活度。

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