数字PET“杀手锏”:别人看不到的让我来
发布时间:2013.04.07

来源:记者团 编辑:张宇 浏览次数:


身价万元的转基因鼠。图片由谢庆国团队成员提供。


转基因鼠的数字PET成像。图片由谢庆国团队成员提供。

    新闻网讯(记者团 熊少翀)你见过身价近万元的小老鼠吗?今天,记者在我校同济医学院附属协和医院PET中心实验室见到了这些神秘小鼠,它们被应用于针对延缓老年痴呆症的药品研究。我校谢庆国团队研发的数字PET(正电子发射断层成像仪)以其高分辨率和高灵敏度的“杀手锏”被选为该小鼠实验的设备“主角”。实验的主持者、中国科学院院士、深圳大学生命科学学院院长倪嘉缵说:“我认为数字PET很有发展前景,比如这个实验中,当小鼠脑区有细微的功能代谢异常时就能发现,因此有望用于早期老年痴呆症的预报。”

  “80后”院士和青年教授碰撞   

  老年痴呆症(学称“阿尔茨海默病”,英文简写AD)是近年来热议的话题。随着中国老龄化速度加快,老年痴呆症的发病率越来越高,而且发病后几乎没有药物可对其进行治愈,因此成为了一个日益沉重的个人、家庭及社会负担。

  今年八十高龄的倪嘉缵院士没有闲着,他正领导一个很有实力的团队在研究硒蛋白、Q-10(一种脂溶性抗氧化剂)和中药等对延缓老年痴呆症的作用,并致力于研制出预防药。他认为数字PET是目前最适于直观地观察到药物对脑代谢的改善情况的医疗影像设备,从而能判断早期AD及用药后的改善程度。于是去年年底,他通过杨叔子院士的夫人徐辉碧教授找到了青年教授谢庆国。

  谢庆国当然表示欢迎。得知消息的谢庆国团队成员们非常激动,过完年还没开学就早早地回到了学校,并在同济医学院买了一些实验小鼠。这种小鼠比较便宜,大约三五十块钱一只。他们开始尝试着用它们先进行预备实验,并掌握了对小鼠的脑部呈像技术。

  今年2月底,8只神秘的小鼠被专人从深圳运到武汉,并立即进入谢庆国团队在我校同济医学院附属协和医院PET中心的实验室进行研究。这些转基因鼠在外观上和普通实验用小鼠并无太大区别,但其毛色不是白色而为棕色,长度不到十厘米,捧在手里只有毛茸茸的一小团。

  在实验前期,倪院士的团队成员们已通过抽血、取标本化验与AD有关的各项指标和做磁共振成像等检测,获得大量可作参考的数据。然后谢庆国教授的团队使用数字PET进行检测,并结合前期实验结果,获得基于转基因小鼠评价阿尔茨海默病进展的有效方法,从此开始了两个不同方向研究团队的紧密合作,共同为了今后能将数字PET的有效方法推广到人体阿尔茨海默病的早期检测、及能延缓AD发展的药物评估而努力。

  据实验组成员、我校生物医学工程2012级博士生梁潇解释说,由于阿尔茨海默病在表现出记忆力明显下降等症状前,PET成像结果就会异于常人,表现出脑中部分区域代谢降低,通过PET检测脑的代谢变化,可以观测阿尔茨海默病的发生、发展过程。
  
  为何数字PET是早期预报老年痴呆的最好选泽   

  倪嘉缵为什么要派专人将一批小鼠从深圳运到武汉进行实验?原来,使用PET进行检测,更能看到脑中各功能区葡萄糖的代谢图像。当脑的某些区域神经元受到损伤,脑内的葡萄糖代谢将会降低。这一变化在数字PET中呈现得非常清晰直观。

  据介绍,目前商用临床PET的分辨率是4~5毫米左右,而谢庆国团队研发的数字PET小动物成像图像空间分辨率已达到0.87毫米,即可以检测到最小单位为0.66立方毫米的病灶。这意味着,采用目前的商用PET能诊断出的癌症,在其肿瘤大小只有二十分之一的时候就能被数字PET发现。在这个小鼠实验中,使用数字PET进行检测,还可以区分到脑内结构,这对于病灶的定位和研究有重要意义。

  “别人看不到的东西,我能看到。”谢庆国非常喜欢这个实验。他认为其中最大的亮点在于,数字PET发挥了专属于自己的“杀手应用”,即更高的分辨率和灵敏度,能保证实验结果更加精准可靠。

  此外,该实验所使用的转基因鼠成本很高,从美国引进,单只小鼠在一万元左右。而传统体外实验要大批量处死动物获取样本。因此,数字PET的无创可视化显示出了优势。

  梁潇介绍说,使用数字PET进行小鼠实验,同一小鼠可反复使用、长期观测,可减少样本损耗,同时在同一小鼠上连续观测到的数据更可避免个体差异带来的影响。

  对于实验结果,倪嘉缵也表示“前景乐观”,并希望成为长期合作伙伴。他现在已将第二批转基因小鼠派深圳大学刘琼教授送到了谢庆国团队的实验室,正在商讨长期合作计划及加紧开展后续研究。

  据介绍,除各种脑部疾病鼠外,从去年8月份开始,谢庆国团队的数字PET还做过多例肿瘤相关基因研究的转基因鼠。而自今年1月底开始,湖北省模式动物中心与同济医院器官移植研究所找到谢庆国,利用数字PET无损成像研究节约成本与研究时间的优势,进行恒河猴的脑成像实验。

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