中日友好医院马国林教授课题组在大脑中动脉闭塞患者的异常脑铁代谢研究中取得进展

图1 QSM图(A)和同层的SWI图(B)。与SWI图像相比，QSM图像能更清晰地显示尾状核、壳核和苍白球的边界(数字1-3)，并且QSM技术能无创定量检测脑组织的铁含量，优于传统的SWI等铁磁测量技术。

在国家自然科学基金项目(批准号：81971585、81571641)和国家重点研发计划项目(批准号：2020YFC2003903、2019YFC0120903、2016YFC1307001)等资助下，中日友好医院马国林教授课题组采用定量磁敏感成像技术检测出长期缺血的大脑中动脉闭塞患者双侧基底节区铁含量发生异常，具体表现为双侧壳核铁含量明显升高，双侧苍白球铁含量明显降低，在大脑中动脉闭塞引起的基底节区异常铁代谢方面取得重要进展。研究成果以“大脑中动脉闭塞患者双侧基底节区铁含量的改变(Alterations of Iron Level in the Bilateral Basal Ganglia Region in Patients With Middle Cerebral Artery Occlusion)”为题，于2021年1月发表在《神经科学前沿》(Frontiers in Neuroscience)刊物上。论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2020.608058/full。

众所周知，卒中是最常见的脑血管疾病之一。脑组织缺血缺氧会引起神经元死亡，继而导致相关症状的出现或死亡。卒中可分为缺血性卒中和出血性卒中两种形式，其中缺血性卒中患者占绝大多数。大脑中动脉狭窄或闭塞是临床中最常见的缺血性卒中亚型，也是阐明脑血管缺血性病变病理生理学改变最广泛采用的实验模型。基底节区的血供主要由大脑中动脉供应，大脑中动脉闭塞前会经历长期缺血的过程，长期缺血可导致铁等金属离子代谢紊乱的情况发生。目前，长期缺血后基底节区的铁代谢是否会发生异常尚不清楚。

针对上述问题，研究人员采用定量磁敏感成像(QSM)方法探索长期缺血大脑中动脉闭塞(MCAO)患者双侧基底节区铁含量的变化。定量磁敏感成像技术是一种能够无创定量检测脑组织磁化率值的新颖的磁共振成像技术，该技术优于传统的磁敏感加权成像(SWI)等铁测量技术。组织的磁化率值与铁含量成明显正相关，所以磁化率值的大小就代表铁含量的高低。团队通过QSM技术证实健康对照者双侧尾状核的铁含量不对称，然而这种不对称性在MCAO患者中消失了。与健康对照者相比，MCAO患者双侧壳核铁含量值明显升高，双侧苍白球铁含量值明显降低。ROC曲线结果显示，壳核和苍白球磁化率值对区别MCAO患者与健康对照者具有较大的诊断能力。

该研究成果证实了QSM技术能够定量检测MCAO患者双侧基底节区的铁含量。基底节区铁稳态失衡可能参与了大脑中动脉狭窄或闭塞过程引起的基底节区病理生理改变，这些发现能够为深入探讨MCAO引起的病理生理学改变提供新的见解。

科研处 放射诊断科

2021年7月29日