目的:在体(in vivo)氢质子波谱(MRS)的研究受到诸如磁场强度、磁场均匀度以及组织中代谢物共振峰间的相互重叠(Overlap)等因素限制,组织提取法(Extraction)高分辨率波谱分析是研究组织代谢物的有效手段,但因复杂的提取过程可导致较大误差。高分辨率魔角旋转(High- Resolution Magic Angle Spinning, HRMAS)MRS仅需少量新鲜组织,可直接获得高分辨率的波谱数据,是MRS研究组织代谢情况较理想的方法。本研究探讨高场(9.4T)HRMAS MRS脑胶质瘤代谢物变化规律。
材料和方法:经知情同意的30例胶质瘤手术切除新鲜标本(男21例、女9例,年龄22~83岁,平均51岁),包括低级星形细胞瘤(LGA)2例、少突胶质瘤(OD)6例、间变型星形细胞瘤(AA)5例、间变型少突胶质瘤(AO)2例和多形性胶质母细胞瘤(GBM)15例。1例组织学大致正常作为对照(男,74岁)。MRS采用MDX400(9.4T)波谱仪,肿瘤组织约25mg置于专用旋转管内,CPMG脉冲序列。可分辨并测量的代谢物包括丙氨酸(Ala, 1.480ppm)、醋酸(Ace, 1.917ppm)、N-乙酰天门冬氨酸(NAA, 2.019ppm)、γ氨基丁酸(GABA, 2.297ppm)、谷氨酸(Glu, 2.357ppm)、谷氨酰胺(Gln, 2.460ppm)、肌酸和磷酸肌酸(Cr, 3.041ppm)、牛璜酸(Tau, 3.433ppm)、氨基乙酸(Gly,3.559ppm)、肌醇(mI, 3.625ppm)、谷氨酸和谷氨酰胺(Glx, 3.767ppm)、胆碱(Cho, 3.203ppm)、磷酸胆碱(PC, 3.210ppm)、甘油磷酸胆碱(GPC, 3.226ppm)和乳酸(Lac, 1.313ppm)等。
结果:胶质瘤的上述5种类型中,代谢物绝对浓度有极显著差异(P<0.01)的包括:NAA,Cho,GPC和总胆碱(tCho = Cho + PC + GPC);具显著性差异(P<0.05)的包括:Lac,Ala和Gly。LGA、OD、AA、AO和GBM的代谢物绝对浓度(单位:mmol•kg-1 ww)依次为:NAA:0.88±1.22, 2.92±1.96, 0.97±0.97, 0.44±0.49, 0.47±0.47;Cho:0.00±0.00, 0.22±0.25, 1.30±0.84, 0.92±0.95, 0.13±0.18;GPC:0.47±0.40, 1.68±0.68, 3.06±1.38, 11.41±7.16, 3.90±2.32;tCho:1.21±1.36, 2.53±0.85, 5.25±2016, 14.24±5.45, 4.96±2.78。Lac:6.77±7.02, 15.73±9.23, 15.36±5.32, 25.24±6.69, 38.40±21.58;Ala:0.72±0.19, 0.60±0.36, 1.78±2.08, 5.47±2.73, 4.27±2.89;Gly:1.55±0.04, 1.41±0.44, 2.44±0.86, 4.25±0.65, 5.26±3.29。其它代谢物Ace,GABA,Glu,Gln,Cr,PC,Tau,mI和Glx等各组肿瘤间无显著性差异。与对照相比,5种肿瘤代谢物绝对浓度和相对浓度均低于对照的包括:Ace,NAA和Cr;均高于对照的包括Cho,GPC和tCho。GBM的mI低于对照,其它4种肿瘤高于对照;Glx则相反,GBM高于对照,而其它肿瘤低于对照。
结论:9.4T超高场强HRMAS MRS可分析脑胶质瘤中15种代谢物变化情况;与正常对照,低级星形细胞瘤、少突胶质瘤、间变型星形细胞瘤、间变型少突胶质瘤和多形性胶质母细胞瘤的Ace,NAA和Cr绝对浓度和相对浓度均降低,Cho,GPC和tCho均升高。比较NAA,Cho,GPC,tCho,Lac,Ala和Gly等有助于不同类型胶质瘤间的鉴别诊断。
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