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系统神经与认知科学研究所

泰然健康网
2025-09-07 02:06

【Frontiers in Aging Neuroscience】浙江大学白瑞良研究团队在利用弥散磁共振技术检测类淋巴循环系统功能方面取得新进展

[发布人]:史佳鑫[发布日期]:2023-06-16[访问次数]:1987

2023年5月22日，浙江大学白瑞良团队与医学院附属第二医院楼敏团队在Frontiers in Aging Neuroscience杂志在线发表了最新研究成果：Age-and time-of-day dependence of glymphatic function in the human brain measured via two diffusion MRI methods，该文利用两种弥散磁共振技术测量类淋巴循环系统的流入流出，进一步评估类淋巴循环系统在老龄化过程中的变化。

原文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1173221/full

研究表明，类淋巴循环系统有清除大脑内代谢产物和废物的功能。类淋巴循环系统通过组织间隙与血管周围间隙（perivascular space, PVS）之间的液体交换，清除脑内代谢废物及毒素（如阿尔茨海默病相关的β-淀粉样蛋白、PD相关的α-突触核蛋白）。然而伴随着年龄的增长，类淋巴系统功能的受损是导致许多神经退行性疾病的关键风险因素。为了研究类淋巴系统在老龄化中的差异，我们使用两种非侵入性扩散磁共振成像（MRI）方法，测量了跨年龄段的健康志愿者（年龄为21-75岁）的类淋巴系统的流入和流出活动。

类淋巴系统包括三个重要的生理活动：（1）脑脊液从蛛网膜下腔进入动脉周围空间的流入过程（称为“流入”），（2）依赖水通道蛋白4（AQP4）的动脉周围脑脊液与脑实质间质液（ISF）之间的交换（称为“交换”），（3）脑间质废物产物通过静脉周围向外排泄（称为“流出”或“清除”）。在本研究中，针对类淋巴循环系统的流入特征，采用了超长回波时间和低b值的扩散张量成像（DTIlow-b）方法测量了沿着大脑中动脉的蛛网膜下腔（SAS）流动。针对类淋巴循环系统的流出特征，利用常规b值的扩散张量成像（DTI-ALPS）方法，测量沿髓静脉的血管周围间隙的流动（图1）。

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图1 实验设计流程以及弥散成像技术原理图

该研究首先通过在早上8点到晚上11点的五个时间点重复进行MRI测量（图1），评估了类淋巴系统活动的昼夜节律依赖性，结果显示在目前MRI测量的敏感性下，清醒状态下没有时间依赖性。进一步的重复测量分析显示了两种扩散MRI测量的高重复性，表明它们的可靠性（图2）。

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图2 类淋巴循环系统的昼夜节律分析以及可重复性检验

此外，类淋巴系统的流入速率在45岁以上参与者中显著高于21-38岁参与者（图3），而流出速率在45岁以上参与者中显著降低（图4）。类淋巴系统中不匹配的流入和流出活动（图4），可能是由于年龄相关的动脉搏动和水通道蛋白4极化的变化所致。

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图3 类淋巴循环系统流入特性的年龄依赖特性结果

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图4 类淋巴循环系统流出特性的年龄依赖特性以及流入流出特性之间对比

该研究的结果首次对比了类淋巴循环系统流入流出特性在不同年龄段个体中的变化趋势，为弥散磁共振成像技术在类淋巴循环系统在疾病中的进一步应用奠定了基础和方向。

浙江大学博士生韩广旭为第一作者、浙江大学附属第二医院神经内科周颖为共同第一作者，浙江大学医学院、教育部脑与脑机融合前沿科学中心白瑞良教授为通讯作者，浙江大学附属第二医院神经内科楼敏教授为共同通讯作者。本研究得到了科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等的资助。

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白瑞良，浙江大学医学院教授、邵逸夫医院双聘教授、博士生导师。国家高层次青年人才、国家科技创新2030重点研发计划青年首席科学家、杭州市海外高层次人才。主要从事脑循环功能的磁共振成像技术及临床转化研究，已发表SCI论文40余篇，以第一作者/通讯作者发表在Nature Biomedical Engineering，PNAS，Medical Image Analysis，Neuroimage 等20余篇，申请发明专利10余项，荣获了首届中国生物物理学会生物磁共振分会青年创新奖、国际医学磁共振协会青年会士等学术荣誉。

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