兼顾科研与伦理！PET/CT 四鼠仓同步扫描追踪老年痴呆小鼠病理全过程

2026-09-03 13:58

摘要

德国慕尼黑大学医院（University Hospital LMU Munich）核医学科团队，依托多示踪小动物 PET/CT 分子影像开展阿尔茨海默病转基因小鼠纵向研究，同时落实实验动物 3R 伦理原则。阿尔茨海默病动物模型的纵向观测，传统多采用多组终点处死方案，动物使用量大，反复操作也会带来应激伤害。

该研究使用 APPSL70 等多种 AD 转基因小鼠，在同一个体上完成多个时间点多探针小动物PET/CT 分子影像扫描，配套丰富饲养环境、温和抓取操作、多鼠同步扫描舱等优化手段。结果证实纵向多示踪小动物PET/CT分子影像可在活体动态观测β 淀粉样斑块、小胶质细胞活化、星形胶质细胞、突触密度多项病理指标；在不升高动物应激与死亡率前提下大幅降低实验动物总用量，为神经退行性疾病临床前分子影像提供兼顾科学产出与动物福利的实操范式。

图1：论文封面概要

方法

选用 APPSL70、APP-NL-GF、APPPS1、P301S 等 AD 转基因小鼠与 C57BL/6J 野生对照；开展纵向实验，每只动物作为自身对照，设置 3-5 个时间节点；轮换使用 [¹⁸F] Florbetaben、[¹⁸F] Ge-180、[¹⁸F] D2-Deprenyl、[¹⁸F] UCB-H 多种 ¹⁸F 示踪剂；配套 Morris 水迷宫评价空间记忆；实施环境丰容、标准化温和抓取，使用小鼠痛苦表情量表 MGS 监测应激；实验终点取脑组织开展组织学检测。

分子影像设备应用

采用美迪索 nanoScan 小动物 PET/CT分子影像 一体化平台；异氟烷吸入麻醉，使用四鼠同步扫描舱，维持体温与呼吸监护；CT 用于解剖定位和衰减校正，根据示踪剂特性分别执行静态或动态 PET 采集；完成图像重建后，依托脑图谱勾画脑区感兴趣区，计算 SUV 等半定量参数，实现纵向个体内病理变化比对。

分子影像设备实验结果

纵向PET/CT分子影像融合图像可在同一只 APPSL70 小鼠 6、9、12 月龄连续观测脑内 β 淀粉样蛋白负荷逐步升高，12 月龄可同时获取四种不同靶点示踪剂的脑部分子影像（图 2）。

图 2（原文 Fig.6）：APPSL70 小鼠纵向 [¹⁸F] Florbetaben 及多示踪剂脑 PET 代表图像。

研究结果

纵向多示踪PET/CT分子影像方案相较传统分时间点独立分组设计，能够显著减少所需动物数量；丰容饲养与标准化操作后，全程 MGS 痛苦评分维持为 0，AD 模型小鼠仅出现与疾病本身相关的体重变化，未出现应激相关死亡或剔除案例；活体影像可以匹配后续行为学与组织学结果，实现单只动物多病理维度时序追踪（图 3）。

图 3（原文 Fig.7）：纵向研究实际使用动物数与传统分组方案理论需要数量对比柱状图。

研究结论

多示踪小动物PET/CT分子影像非常适合阿尔茨海默病小鼠纵向活体评估，能够同步解析淀粉样沉积、胶质活化、突触损伤多项病理改变；结合环境丰容、温和操作、多鼠同步扫描的实验流程，可以很好践行 3R 原则，在保障数据质量的同时改善动物福利。该套实操方案不仅限于阿尔茨海默病，同样适用于其他神经退行性疾病的临床前分子影像研究（图 4）。