早于记忆衰退！PET/MR 双探针成像捕捉阿尔茨海默病早期病理信号

2026-09-03 11:41

摘要

德国哥廷根大学医学中心（University Medical Center Göttingen, Georg-August-University Göttingen）精神病学与心理治疗科团队，采用 ¹⁸F-FDG、¹⁸F-Florbetaben 双探针小动物 PET/MR 分子影像，对 7 月龄、12 月龄雄性 5XFAD 阿尔茨海默病转基因小鼠开展活体病理评估。

5XFAD 是广泛使用的家族性 AD 动物模型，但既往关于该模型 PET 生物标志物的研究结果存在矛盾。本研究联合活体分子成像、水迷宫行为学、脑组织免疫组化，结果显示 7 月龄 5XFAD 小鼠即可出现脑葡萄糖代谢下降与淀粉样蛋白沉积，早于 12 月龄出现的明确空间记忆损伤；PET/MR 可同时捕捉神经元代谢功能异常与 β-淀粉样斑块负荷，为 AD 临床前纵向药效评价提供可跨物种对照的活体分子影像手段。

图1：论文封面概要

方法

选用 7、12 月龄雄性 5XFAD 转基因小鼠与同周龄野生型 C57Bl/6J 对照；小鼠过夜禁食后依次完成 ¹⁸F-FDG、¹⁸F-Florbetaben PET/MR 扫描，检测尾静脉血糖用于 FDG 数据校正；Morris 水迷宫评估空间参考记忆；处死后取脑进行 Aβ、IBA-1、GFAP 免疫组化，分析斑块、小胶质及星形胶质活化；依托小鼠脑图谱模板勾画多脑区感兴趣区，计算 SUV、SUVr，开展组间统计学比较。

分子影像设备应用

采用美迪索小动物 nanoScan PET/MRI 1T分子影像一体化系统；异氟烷麻醉，全程监控体温与呼吸；MRI 解剖序列执行衰减校正，迭代重建 PET 数据；使用 PMOD 软件导入脑图谱模板分割全脑及细分脑区，计算血糖校正的 FDG-SUV 与以小脑为参考的 Florbetaben-SUVr，完成多脑区半定量分析。

分子影像设备实验结果

PET-MRI分子影像 融合显像直观可见，相较于野生型，7 月龄 5XFAD 小鼠全脑 ¹⁸F-FDG 摄取降低，同时 ¹⁸F-Florbetaben 示踪信号升高，提示早期即出现代谢减退与淀粉样斑块蓄积（图 2）。

图 2（原文 Fig.2）：7 月龄野生型、5XFAD 小鼠 ¹⁸FFDG PET/MR 多平面代表图像。

研究结果

定量数据证实 7 月龄 5XFAD 小鼠多个脑区糖代谢显著降低、淀粉样示踪摄取升高，此时水迷宫尚未出现显著记忆缺陷；12 月龄时代谢减退与淀粉样负荷进一步加重，同时伴随明确空间记忆障碍；免疫组化证实 5XFAD 小鼠脑内大量 Aβ 斑块，小胶质细胞、星形胶质细胞反应性活化（图 3）。

图 3（原文 Fig.1）：7/12 月龄小鼠全脑及分区 ¹⁸F-FDG SUVglc 定量统计柱状图。

研究结论

¹⁸F-FDG 与 ¹⁸F-Florbetaben PET/MR 分子影像可以在记忆损伤发生前检出 5XFAD 小鼠脑内 AD 特征病理改变，适合用于该模型纵向活体监测与临床前治疗效果评估。研究同时提示小动物 PET 成像需要标准化禁食、血糖校正、参考区选择等实验流程，减少不同实验室之间的数据矛盾（图 4）。