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Nov 12, 2023

くも膜下腔内 [64Cu]Cu

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12930 (2023) この記事を引用 280 アクセス メトリクスの詳細 加齢に伴う認知機能低下は、リンパドレナージの機能不全と関連しています。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12930 (2023) この記事を引用

280 アクセス

メトリクスの詳細

加齢に伴う認知機能の低下は、髄膜リンパ管を通る脳脊髄液（CSF）のリンパ排液の機能不全に関連しています。 この研究では、髄腔内 [64Cu]Cu-アルブミン陽電子放射断層撮影法 (PET) をマウスに適用して、CSF のリンパ排液とその年齢による変動を評価しました。 [64Cu]Cu-アルブミンPETは、成体および高齢マウス（15〜25か月齢）に700nl/分の注入速度で[64Cu]Cu-アルブミンをくも膜下腔内注射した後、複数の時点で実施されました。 ＣＳＦクリアランスおよび傍脊椎リンパ節を、注射後および定常期中に定量した。 翌日の定常期は、６μｌ（総ＣＳＦ量の１／７）の注射による最初の混乱状態に続き、くも膜下腔からのＣＳＦクリアランスの半減時間は、成体および高齢マウスにおいて９３．４±１９．７分および１２３．３±１５．６分であった（ p = 0.01)、それぞれ。 ＣＳＦ空間の注入量％は高かったが、翌日の老齢マウスでは脊椎傍リンパ節の活性が低かった。 [64Cu]Cu-アルブミン PET により、脳脊髄のすべてのレベルにわたる CSF リンパドレナージを定量化し、CSF ドレナージによるリンパ節活動を視覚化して定量化することができました。 [64Cu]Cu-アルブミン PET により、高齢マウスでは特に静止期におけるくも膜下腔からのリンパ排液の減少による、加齢に伴う CSF のリンパ排液の減少が明らかになりました。

2015 年に髄膜リンパ管が発見されて以来 1,2、間質液 (ISF) - 脳脊髄液 (CSF) - 髄膜リンパ排液経路が脳と脊髄の老廃物処理の主要な経路と考えられてきました。 この経路は、白血球がCSFに入り、その結果、脳と脊髄の内側を覆う軟膜または上衣を介して脳実質と脊髄に入る経路でもあります3,4。 マウスとラットは、老廃物処理のために鼻腔と髄膜リンパ管を経由する二重経路を使用します 5,6,7 が、ヒトは主に鼻腔ではなく硬膜リンパ管を使用します 8,9,10,11。 ISFはグリア限界を通過して血管周囲腔に到達し、血管周囲腔はCSF腔と連絡します。 したがって、ISF 内の老廃物は脳および脊髄の硬膜髄膜リンパ管に排出されます12。 グリンファティックドレナージのこの機能と機能不全 13 は、げっ歯類では蛍光高分子を使用して 14、ヒトではガドリニウム造影磁気共鳴画像法 (MRI) を使用して研究されています 8。

グリンファティック/リンパイメージングは​​、齧歯動物では大槽による造影剤投与と蛍光顕微鏡または MRI を使用して 12、15、16、17、ヒトでは L4/5 椎間髄腔内投与と MRI を使用して行われています 8、9、10、11。 どちらのアプローチでも、血管周囲腔への CSF の逆流を視覚化し、CSF のグリンパ機能とリンパ排液を評価することができます。 私たちの予備研究では、[64Cu]Cu-アルブミンの大槽内投与は侵襲性が高すぎるため、CSFのリンパ排液の動態の微妙な変化を明らかにするには、トレーサーの量と体積の最適化が必要であることがわかりました18。 げっ歯類の蛍光顕微鏡を使用してグリンファティック機能を明らかにした最初の報告12、15、17、19とは異なり、最近の報告では主にくも膜下腔内MRI造影剤を使用し、髄膜下から血管周囲腔への逆流のわずかな違いを示しており、したがって血管周囲腔への逆流のわずかな違いが示されており、したがって血管周囲腔への逆流のわずかな違いが示されています。グリンパ機能を評価するための髄腔内造影MRIの使用。 対照的に、髄腔内造影 MRI および髄腔内槽造影陽電子放出断層撮影法 (PET) 18 を使用すると、高コントラストでバックグラウンドなしで CSF のリンパ排液を研究でき、頭蓋骨の下の一次/二次センチネルリンパ節の画像化において優れた性能が実証されました。げっ歯類では脊柱に沿って分布します21、22、23。

脳/脊髄の機能を維持するには老廃物の処理が重要であるため、CSFのリンパドレナージの寄与が中枢神経系(CNS)の健康に必須であることが現在知られています。 このリンパドレナージは、徐波睡眠および麻酔中に特に重要であり（24 で概説）、これは、グリア細胞による残骸/老廃物のその場での除去にさらに重要な価値をもたらします。 睡眠に関連する生理学的変動範囲を超える機能不全は、CSFのリンパ排液における加齢に伴う変化で観察されるように、微妙かつ微細である傾向がある25、26、27、28、29、30、31。 したがって、髄腔内造影剤の量は、生理学的定常性を乱さないように最小限に抑える必要がありますが、投与されたトレーサーをCSFの流れに沿って最終的にCNSの外側に送達するCSF循環には十分な量でなければなりません。 ＣＳＦは心室脈絡叢から流れ始め、水道／脊柱管および槽を通って進み、くも膜下腔全体を介して血管周囲腔を丸めて浸み込む。 次に、CSF は脳および脊髄のくも膜関門細胞層を通過して髄膜細胞外空間に到達し、最終的には神経周囲および硬膜間隙などのさまざまな経路を介して頭蓋/脊椎硬膜のリンパ管に入ります 32。 数十年にわたって放射性同位元素槽造影に臨床的に使用されてきたいくつかの放射性核種/放射性医薬品は、CSFのリンパ排液の画像化に使用できる可能性があります。 私たちの予備研究では、[64Cu]Cu-アルブミンを選択し、マウスのCSFのリンパ排液を画像化するための[64Cu]Cu-アルブミンPETプロトコルを確立しました18。 このアプローチでは、[64Cu]Cu-アルブミン PET18 によってマウスの脊柱に沿って頭蓋骨の下にある一次/二次センチネルリンパ節も可視化されました。