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在冠心病诊断领域的的应用
PET/CT在冠心病诊断领域的应用
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综述与进展-JMedRes,Sep2006,Vo1.35No.9
白酶被氧化为黄嘌呤脱氢酶,黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧
化酶.但是黄嘌呤脱氢酶的活性在缺血或再灌注时是非常不
稳定的,而且也不总是与再灌注损伤联系在一起.因此,ROS
产生的第二个源泉,线粒体呼吸链可能是更重要的.
5.心肌缺血再灌注时电子传递链ROS产生增加的机制:
在缺血和(或)再灌注时有大量的事件发生,这些事件将导致
氧自由基的产生增加.①缺血时电子的终端受体氧水平降
低,呼吸链不同组分的还原态增加;②缺血时,细胞色素C和
线粒体内膜的结合力下降,电子传递的最大速率下降,随后的
再灌注发现有细胞色素C的片段从线粒体内释放;③缺血和
(或)再灌注时,电子传递复合物I,Ⅲ,Ⅳ及ATP合成酶,腺
嘌呤核苷酸载体的活性下降.上述的每一个事件都被认为在
再给氧时,线粒体产生氧根的水平增加.作为这些可能性的
支持证据,鱼藤酮和抗霉素A能够增加自由基的产生.另外,
当线粒体膜(从心肌中分离的,含有全部的呼吸链组分)和大
鼠脑线粒体中的细胞色素C耗损时,产生的ROS增加.确定
心肌缺血再灌注时线粒体自由基增加的机制可能能提供干预
治疗的靶点.
6.线粒体是ROS产生的源泉也是ROS的作用靶点:
长
久以来,线粒体作为细胞的能量”工厂”被广泛研究.现在已
确定,线粒体不仅是ROS产生的源泉,而且是ROS的主要作
用靶点.
ROS对呼吸链组分(尤其是复合物I和复合物III),AT—
Pase,腺嘌呤核苷酸载体有直接的影响.GiuseppeParadies等
用牛心肌亚线粒体颗粒(SMP)研究了线粒体呼吸链产生的
ROS对线粒体呼吸链组分复合物III,和细胞色素氧化酶的活
性及心肌磷脂含量的影响.ROS产生体系:
用烟酰胺腺嘌呤
二核苷酸(NADH)和鱼藤酮处理SMP及用抗霉素A处理琥
珀酸呼吸的SMP,处理结果产生大量的可被超氧化物歧化酶
消除的超氧阴离子.SMP暴露在上述ROS产生体系里,其复
合物Ⅲ和细胞色素氧化酶的活性明显降低,心肌磷脂的含量
下降.这两方面的改变可被SOD联合过氧化氢酶完全消除.
添加外源性心肌磷脂也能完全阻止线粒体ROS介导的复合
物Ⅲ,细胞色素氧化酶活性的下降,线粒体膜的其他主要磷脂
组分,如卵磷脂,磷脂酰乙醇胺及过氧化的心肌磷脂,则不具
备这样的影响.这些结果说明线粒体介导产生的ROS对复
合物III和细胞色素氧化酶活性的影响是经由心肌磷脂的过
氧化.
在细胞的生存和死亡中,线粒体扮演了一个关键角色.
对于健康心肌细胞而言,它的主要功能是通过氧化磷酸化合
成ATP,提供心脏跳动所需的能量.即使是在休眠状态和氧
化磷酸化抑制时,单独的葡萄糖酵解也不能满足这个需要,因
此,当缺氧或缺血发生时,就会导致心脏正常功能的损伤或心
脏无功能.
缺血和再灌注的结果使线粒体的机能下降和氧化磷酸化
能力降低,细胞色素C丢失和ROS的产生.而且,线粒体
ROS是心肌缺血再灌注损伤的主要启动子.因此,线粒体呼
吸链产生的ROS在缺血再灌注损伤中起着重要作用,改善线
粒体功能是心肌缺血再灌注损伤过程中心肌保护的关键.
参考文献
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(收稿:
2006—03—02)
PET/CT在冠心病诊断领域的应用
中国医学科学院阜外心血管病医院核医学科(100037)魏红星
1998年8月第1台PET/CT安装于匹兹堡大学,2001年
第1台商业性PET/CT问世,至今,全球PET/CT装机量已接
近3000台.现在的问题是毕竟它的成本昂贵,在许多国家,
尤其在中国,它还不能如SPECT一样的普及.然而,随着
PET/CT在肿瘤和心血管领域的研究取得了大量卓有成效的
进展,配备PET/CT这样的分子影像设备已经成为大型医疗
单位的必须.本文将对PET/CT在心血管疾病领域的临床应
用和研究进展做一个简要的介绍.
?
86?
一
PET/CT的概念
1.PET:
即正电子发生型计算机断层(positronemission
tomography),其原理是通过标记参与人体代谢的某些化合物
的元素,注人人体后成为稳定的化合物,在活体内参与细胞代
谢.依据放射性药物产生的辐射作用,在体外进行采集.它
表达细胞分子水平上的生物学过程,而不是对形态学改变进
行成像,这是区别于CT,MRI,超声的主要方面.
2.PET/CT:
即将PET系统与CT系统两者的硬件和软件
医学研究杂志2006年9月第35卷第9期?
综述与进展?
有机地结合在一起.CT系统所提供的穿透型信息不仅用于
PET系统的衰减校正以进行疾病的定量分析,并且,可以提供
更加精确的解剖信息与PET生理信息进行结合,对疾病做出
综合的评价.
二,PET/CT对比于PET的技术进步
1.衰减校正:
传统的PET使用的是Ge作为外放射源进
行组织衰减系数的测定,但是它的光子通量很低,采集的时间
相应很长,需要超过20rain,其结果是患者必须长时间保持体
位不动,使移动伪影的产生机会增多,而且得到的解剖图像
质量很差.同时,这造成了患者的不舒适感和此项检查患者
量的限制.而当前的PET/CT系统使用多层CT系统扫描得
到的信息进行衰减校正,它的主要优势在于:
它可以在短时间
内提供分辨率非常高的解剖图像,有效地克服了传统PET在
进行衰减校正时产生的限制.由于采集时间的缩短,也使得
患者的放射性接受剂量的减少.但是仍有许多问题有待进一
步解决,例如:
如何更精确进行3D采集的衰减校正,以及因为
PET和CT采集速度差异造成的呼吸及心脏搏动对两项采集
技术的影响不同,从而对PET和CT图像的精确位置配准产
生困难.这些问题均是目前的热门研究课题.
2.图像融合:
PET/CT和单纯PET心脏检查过程有本质
的不同,这是因为PET/CT可以同时得到心脏冠状动脉解剖
图像和心肌血流灌注图像.当前存在几种不同的商业软件来
实现两种图像数据的结合.而这些软件均为基于传统的图像
形式,如代表全心室壁的立体血流灌注的二维靶心图,以及多
层CT扫描到的心脏断层图.除了这些已经商业化的工具之
外.近期的研究热点集中于在三维图像上融合CT冠脉造影和
血流灌注信息.进一步可以附加更多的定性及定量信息,包
括冠脉狭窄的位置,斑块的组成,局部室壁运动等均可进行同
步的融合,提供更加精确的诊断信息.
三,PET/CT在心脏病诊断方面的应用
1.诊断冠心病:
现有的诊断冠心病的传统的”金标准”为
冠状动脉造影,但是造价昂贵且为有创性检查,并且也不能对
患者的预后进行评估.所以,需要一种冠脉成型术前可提供
心肌血流和冠脉狭窄的综合指标进行术前的筛选和预后的评
估.
当前的16~64层CT对于冠脉狭窄的诊断敏感性和特异
性已经超过了90%.最近苏黎世大学医院的Leschka等
首次应用64层CT做了一个67例连续病例的分析并与有创
性冠脉造影进行了对照,结果显示:
可被检测的冠脉节段尺寸
达到了1.5mm.CT检出了全部的20例阴性病例.总体的敏
感性为94%,特异性为97%,阳性预测值为97%,阴性预测值
为99%.这样的结果显示无创性CT冠脉造影术提供了一项
新的诊断冠心病的选择.
然而,CT血管造影也存在着其本身的缺陷:
它不能正确
地对存在严重的钙化的冠脉进行估测.同样在上述的首次应
用64层CT进行的研究中,18%的冠脉分支存在冠脉钙化,
由于伪影的影响,64层CT不能清楚地显示其冠脉的内腔.
这是研究中大部分假阴性以及所有假阳性产生的原因.而此
时,如果结合PET所提供的心肌灌注的信息将可以为杜绝假
阳性的产生提供帮助.因为,如果钙化的冠脉节段的末梢显
示灌注储备正常,则可以排外阳性结果.而PET/CT系统恰
恰可以提供这样的综合信息.并且,其意义远不止此.大量
研究数据证实冠心病患者的预后与负荷状态下心肌灌注异常
的程度和范围密切相关.PET/CT将减少不必要的诊断性冠
脉造影检查并对冠心病患者介入治疗的筛选提供帮助.最近
的一项研究中,Namdar等对25例冠心病患者进行了PET/CT
的三维融合技术的检查,并与单纯的PET加X线冠脉造影的
结果进行了对比.其诊断冠心病所依据的金标准为冠脉造影
的结果,制定治疗方案以决定是否进行介入治疗所依据的金
标准为PET检查结果及冠脉造影结果均为异常.其结果显
示:
PET/CT的敏感性为90%,特异性为98%,阳性预测值为
82%,阴性预测值为99%.其结论为PET/CT系统在诊断冠
心病方面为一项准确的无创性检查手段,并且通过解剖和功
能两者信息的互补,可以准确地制定出理想的治疗方案.同
时结合了灌注成像和解剖成像的PET/CT系统将大大提高功
能检测与形态学检测两者之间的联系,提供更加精确的信息,
将为减少以诊断为目的的冠脉造影术以及进行介入手术的筛
选做出贡献.
2.早期诊断冠心病:
目前,早期预测冠心病和心肌梗死
的发生除了传统的遗传和环境等的因素外,还没有精确的危
险度评价参数,但是,这样的参数对冠心病高风险人群进行早
期的预防是非常重要的.之前的几项PET研究证实了血流储
备在冠心病早期预测中的重要作用:
它的降低与高血脂,糖尿
病,高血压及吸烟有着密切关联.重要的是一些狭窄<50%
的心肌灌注显像异常的患者,其PET测得的冠脉血流储备是
异常的.近期,北海道大学的Yoshinaga等对27例冠脉造影
被证实冠脉狭窄的冠心病患者以及11例正常人进行了血流
储备的测定,并对比了通过此方法探测冠心病与传统SPECT
心肌血流灌显像探测冠心病在灵敏度方面的区别.结论为
SPECT负荷试验异常的患者其冠脉血流储备重度减低(1.82
±0.54),而灌注显像正常的冠心病患者血流储备中度减低
(2.22±0.87),只有微血管病变而灌注显像正常的患者血流
储备轻度减低(2.92±1.21).此结果显示PET比SPECT在
探测冠心病方面更加灵敏.Parkash等也证明PET测定血流
储备的方法比传统的SPECT心肌血流灌注方法在探测三支
病变的冠心病方面具有更高的敏感性.
Pletcher等近期首次将电子束CT测得的冠脉钙化评分作
为危险因素进行早期冠心病的预测.其结果为冠脉钙化1~
100的评分相较正常其危险度为2.1(95%的可信区间,1.6~
2.9).大于100分冠脉钙化评分其的危险度增加至3.0~
17.0.他得到结论认为冠脉钙化评分是预测冠心病事件的一
个独立因素.同样,Shaw等也对10377例无症状个体进行了
5年的随访(病死率为2.4%),这些患者均进行了心脏危险因
素的评估和电子束CT冠脉钙化评分.结果为冠脉评分为11
.
87?
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综述与进展?
JMedRes,Sep2006,Vo1.35No.9
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100.101~400,401~1000,>1000的危险度分别为1.64,
1.74.2.54和4.03.其结论为:
相比于传统的危险因素,冠脉
钙化评分为病死率的预测提供了附加的独立的信息.这些结
果显示:
多层CT系统所测得的冠脉钙化评分是预测CAD的
一
个独立因素.
以上的研究表明定量血流储备,冠脉钙化评分可能将会
成为重要的参考指标来指导制定预防方案,那么PET及CT
信息的结合将大大扩展这项功能.
3.检测冠脉斑块:
如前所述当前显示动脉粥样硬化影像
技术的金标准为冠状动脉造影.它可以显示粥样斑块的位置
和冠脉狭窄的程度.但是,我们所关心的问题还在于:
哪些斑
块更容易破裂,具有更大的风险.炎症细胞在其中扮演了重
要的角色.尤其包含大量巨噬细胞的斑块被证明更容易破
裂.这就需要我们显示斑块炎症的信息,预测斑块的风险,检
测治疗方案的效果.剑桥大学的Rudd等首次应用F—FDG
对颈动脉斑块进行了显像,发现存在炎症细胞一侧的动脉相
比于健侧有更高的F—FDG的摄取.斑块内细胞存在F—
FDG的浓聚.但是,作为显示特定的细胞的显像剂,F—FDG
是非特异的,因此需要新型的特异性示踪剂的放射性药物.
当前,大量的研究集中在各种新型斑块显像剂的研究上,得到
的结果是令人鼓舞的.
这些斑块的分子显像方法还处于临床前的早期阶段.然
而,随着PET/CT的引入,这些试验方法将取得更大和更快的
进展.除了确定斑块的位置,大小,我们也需要生物学特性数
据来确定这些分子影像方法的预后价值.毫无疑问,PET/CT
显像将改善分子水平上的评估信息,两者的结合又一次给研
究提供了完美的机会.
PET与多层CT的成功组合将给临床提供接近完美的心
血管疾病诊断的工具.多层CT正在成为替代传统血管造影
术的无创性的血管造影手段.它对斑块位置,形态的检测结
合PET的分子,功能检查将使得临床得到更加精确的诊断信
息.而且,对冠心病的早期诊断及预测将给冠心病的风险提
供明确的量化参数.PET/CT为核心脏病领域带来了重大的
进展,并且,将为心血管疾病的诊断提供更大的帮助.
参考文献
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(收稿:
2005—05—08)
次级淋巴组织趋化因子在肿瘤领域中的研究进展木
浙江省南京医科大学附属杭州市第一人民医院普外科(310006)贾忠封光华
趋化因子专指一组小分子量的细胞因子,通常为相对分
子质量8~10kD.根据氨基端前两个保守的半胱氨酸的排列
顺序不同而分为:
CC趋化因子(0【趋化因子),CXC趋化因子
(B趋化因子),C趋化因子(趋化因子)和CX3C趋化因子
(8趋化因子)四大类.CXC类趋化因子又可根据第一个半胱
氨酸前是否有ELR(Glu—Leu—Arg)基序分为ELR(+)CXC
趋化因子和ELR
(一)CXC趋化因子.次级淋巴组织趋化因
子(secondarylymphoidtissuechemokine,SLC)属于CC趋化因
子,又称CCL21,6Ckine,Exodus一2和TCA一4(thymus—de—
rivedchemokineagent一4),是由Nagria等…用信号序列捕获
法(signalsequencetrap)寻找趋化因子同源性序列时于1997
年底在人EST文库里克隆出的趋化因子.近10年的研究表
明SLC主要存在于外周次级淋巴组织,如脾,淋巴结,派氏集
杭州市科技局重点攻关项目(2002123A07),杭州市卫生局重
点项目资助,杭州市卫生局B类一般项目资助
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结等部位,它具有较强的趋化作用,特别是对树突状细胞,T
细胞与自然杀伤细胞,能使其聚集到外周淋巴组织或器官,而
外周淋巴组织是免疫应答发生的初始部位,因而认为SLC是
第一个参与体内淋巴细胞归巢(1ymphocytehoming)的趋化因
子并在抗肿瘤免疫中起了重要作用.
一
SLC的生物学特性及其受体
传统的趋化因子基因位于17ql1.2,而人SLC基因定位
于9p13,与ELC(EBII—ligandchemokine)基因共同组成一个
小基因簇,提示SLC与ELC在遗传和功能上存在相似性.人
SLC全长cDNA是由847个氨基组成的开放阅读框架,编码
134个氮基酸残基,氨基端有一个23个氨基酸残基的信号肽
序列,人成熟SLC由l11个氨基酸残基组成,在8,9,34,52,
80,99位各有一个高度保守的半胱氨酸残基,与ELC有32%
的同源性,在SLC比ELC多出的37个氨基酸中有两个半胱氨
酸,这可能是SLC和ELC在功能上有不同的物质基础.小鼠
SLCcDNA共848个碱基,编码133个氨基酸残基,基因定位
于4号染色体,因品系不同,小鼠SLC由2~3个外显子编码
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