大鼠C6胶质瘤模型的USPIO磁共振成像特点及建立大鼠放射性脑坏死模型的初步探索

摘要

本文对大鼠C6胶质瘤模型的USPIO磁共振成像特点及建立大鼠放射性脑坏死模型进行了研究。本研究区分为三个部分：
　　 第一部分：建立大鼠C6胶质瘤模型及相关因素分析。
　　 目的：应用大鼠立体定位仪,在大鼠右侧尾状核区注入C6胶质瘤细胞,建立大鼠C6胶质瘤模型.观察成瘤后大鼠的一般状况、肿瘤生长时间、存活时间等.探索胶质瘤模型建立的实验步骤、方法及关键点,为进一步的研究提供肿瘤模型。
　　 方法：大鼠C6胶质瘤细胞体外培养、传代至对数生长期,按1×105/μm,离心、计数,应用大鼠立体定位仪,以右侧尾状核头为靶区,注入大鼠脑内.本实验共接种大鼠8批次。
　　 结果：第1～5次共接种24只Wistar大鼠,接种后第1、2天意外死亡2只,其余22只大鼠磁共振扫描可见肿瘤生长,成瘤率高.在接种第1～7天,大多数大鼠生命体征平稳,一般状况无明显变化,第7～14天,大鼠逐渐精神萎靡不振,活动量减少,食物和水的摄入减少,皮毛失去光泽,毛发枯黄,体重明显减轻,14～21天上述症状进行性加重,生存状态极差,皮毛枯燥发黄,拒食水,对外界刺激反应极差,部分大鼠癫痫发作,陆续死亡.肿瘤自然消退,存活2只.第6、7次同样方法、条件接种20只大鼠,行磁共振扫描证实均未成瘤.第8次同样方法,更换肿瘤细胞后接种大鼠6只,均成瘤。
　　 结论：肿瘤是否成瘤与以下两个因素密切相关:①细胞选择,要选择新近诱导出的大鼠胶质瘤细胞,以保证细胞的抗原性,是成瘤率的关键,如果细胞已经多次传代,则抗原性会有下降,难以诱导出肿瘤；②穿刺后“进6退1”,留置1mm空间,缓慢注射,注射完毕后留针10min,以使细胞充分沉淀,拔针需缓慢,特别是起始阶段,以防止虹吸效应将悬液带入穿刺针道,发生颅外转移。
　　 第二部分：USPIO在大鼠胶质瘤模型中的磁共振强化特点。
　　 目的：探索大鼠C6胶质瘤模型的USPIO(Ultrasmall Superparamagnetic Iron Oxide)磁共振强化特点。
　　 方法：大鼠肿瘤种植后于第5、8、11天分别接受磁共振扫描,选择肿瘤长径约4～7mm的时间点为数据采集点(肿瘤种植后第11天为影像观察最佳时间点).扫描采用VARIAN的超高场7.0T磁共振扫描仪,使用头线圈,包括快速自旋回波(fast spin echo,FSE)T2WI序列、T1WI序列、T2map序列.俯卧位,头先进,腹部放置呼吸触发设备以监控生命体征,于麻醉状态下扫描(10％水合氯醛腹腔麻醉3.5ml/kg,或2％异弗烷与98％氧气混合连续呼吸麻醉).选择T2序列肿瘤最大层面行T2map序列扫描.于机器自带Vnmr2.3A(Linux)软件选择ROI,测定T2值.脑组织取病理,与扫描同样层面HE染色及普鲁士蓝染色。
　　 结果：注入USPIO后正常皮层及肿瘤实质内T2值无明显变化(P>0.05),肿瘤周边组织T2值减低(P<0.05).病理HE染色可见肿瘤组织内中央坏死、血管增生及内皮细胞增生,符合高级别胶质瘤改变(图2.6).普鲁士蓝染色见肿瘤内、正常皮层组织内未见铁颗粒,肿瘤与正常组织交界区可见大量舍铁颗粒细胞。
　　 结论：T2值的测量可以真实反应组织对铁颗粒的吞噬情况，可以明确USPIO强化的区域应为肿瘤与正常组织交界区,USPIO未强化的区域为肿瘤区或正常皮层组织。
　　 第三部分：建立大鼠脑放射性坏死模型的初步探索及磁共振形态学测量、ADC值测量在放射性损伤检测中的应用价值。
　　 目的：通过X线照射、陀螺刀照射等方法建立磁共振扫描可以检测出的大鼠脑放射性坏死模型.并通过磁共振常规扫描、弥散加权成像并与病理结果对照,验证大鼠脑放射性损伤的存在。
　　 方法：清洁级Wistar大鼠,麻醉后医用直线加速器5mm直径电子线半球照射160(3y(5只),顶叶局部照射80Gy(5只)；CT扫描定位,数据传榆至陀螺刀立体定位系统,左侧顶叶皮层靶点陀螺刀伽玛射线80Gy照射(3只),60Gy照射(7只).伽玛射线照射后1周、5周分别行常规磁共振扫描及磁共振弥散加权成像扫描。
　　 结果：直线加速器160Gy、80Gy照射,大鼠存活期约7-14天,照射后1周MRI显示大鼠全脑明显萎缩.伽玛射线80Gy照射,大鼠未存活,60Gy照射均存活.照射后1周常规磁共振扫描及DWI扫描未见明确异常.第5周常规磁共振扫描可见皮层厚度明显变薄,平均(1.50±0.01)mm(n=7),与正常同月龄大鼠比较1.71±0.02mm(n=7),差异具有统计学意义(P<0.05).5周后,弥散加权成像照射靶点区ADC值(0.643±0.042)×10-3mm2/s,对称的对侧剂量稍低区ADC值(0.701±0.037)×10-3mm2/s,与照射前相应区域的ADC值(0.857±0.012)×10-3 mm2/s比较,均具有统计学差异(P<0.01).病理示照射靶点区皮层结构紊乱,细胞肿胀,血管周围间隙扩大,可见慢性炎细胞浸润(以淋巴细胞为主)。
　　 结论：电子线或伽玛射线照射大鼠,单次最大剂量不能超过80Gy.伽玛射线60Gy剂量照射大鼠均可存活,常规磁共振扫描示皮层萎缩,弥散加权成像示ADC值降低,可以作为放射性脑损伤的诊断依据。