多模式代谢分析在检测急性神经炎症早期变化方面的可行性

《Journal of Neuroinflammation》：Feasibility of multimodal metabolic analysis for detecting early changes in acute neuroinflammation

　　

摘要

鉴于代谢紊乱在多种神经疾病和神经退行性疾病中的普遍存在，理解和监测大脑代谢是我们推进治疗方法的关键步骤。柠檬酸循环的详细机制早在上个世纪初就已经确立，但直到最近，其代谢中间产物才在大脑中得到了实时的观察（即“体内”观察）。在这项研究中，我们采用了正交分析方法来探究急性神经炎症对大脑代谢的影响，展示了一种多技术相结合的分析方法，该方法可应用于未来的研究。

超极化[1-¹³C]丙酮酸光谱技术显示，通过丙酮酸脱氢酶（PDH）的代谢过程在早期就出现了下降，导致¹³C-碳酸氢盐的生成减少。尽管常规磁共振成像（MRI）未显示出结构或灌注方面的变化，这种代谢紊乱仍然发生了。对同侧大脑半球中极性代谢物的进一步分析证实了炎症过程的持续存在。这些发现凸显了这种双技术方法的潜力，有助于揭示由神经炎症引起的代谢变化。

通过结合侵入性（代谢组学）和非侵入性（超极化MRI）方法来研究代谢，这为大脑这一传统上难以进行代谢研究的领域提供了一种有前景的转化医学方法，可以实现实时的代谢评估。本研究展示了监测大脑因炎症而发生的代谢变化的方法。