AQP4通道是神经胶状淋巴清除途径的关键组成部分

作者：梁文静 北京市朝阳区六里屯社区卫生服务中心(北京城建老年病医院)

水穿过大脑内的几个不同界面：通过血脑屏障（BBB）和星形胶质细胞足突起进入血管外脑组织，通过室管膜层从间质空间进入心室空间，通过膜下星形胶质细胞突起和膜细胞进入蛛网膜下腔。所有这三种途径都被认为对维持大脑的水稳态很重要，而AQP4在这些界面中都高表达AQP4通道被认为是神经胶状淋巴清除途径的关键组成部分，这是一种依赖于神经胶质水运输的废物溶质清除系统。研究表明，通过荧光示踪剂的运动检测到，与野生型动物相比，Aqp4-/-小鼠的~值降低了70%在本研究中，我们证实了多teASL对AQP4表达的敏感性，AQP4在糖状淋巴通路中起着关键作用。因此，这种技术可能代表胶状淋巴功能的替代标记物。进一步了解通过不同膜界面的水通量速率的贡献，有助于检测疾病条件下这些通路的假定故障
目前的研究首次证明了一种非侵入性技术，能够检测由于AQP4表达差异而导致的BBI的水通量速率的差异。文献概述表明，与aqp4-模型相关的显著表型主要出现在病理条件下，如诱发性脑膜炎或缺血性中风、Aqp4-/-小鼠的脑水摄取显著下降，通过脑水含水量的变化来测量，作为BBI水渗透性的指标。在这里观察到的变化并没有那么明显。然而，目前的录音是非侵入性的不使动物处于病理生理条件下。虽然Apq4-/-小鼠似乎有一种微妙的表型，但它们显示出脑水含量的轻微增加，这可能是该动物组脑皮层区T2EV增加的原因。此外，通过组织学显示，Aqp4-/-动物具有完整的内皮细胞，并通过Evans Blue染料没有渗漏到脑实质得到证实。这突出了多teASL技术在不破坏内皮壁完整性的情况下检测BBI水通量差异方面的敏感性。据报道，小干扰RNA（siRNA）可用于瞬时敲除大鼠脑中AQP4的表达，从而导致测量到的ADC显著降低有趣的是，在本研究中，我们没有记录到Aqp4-/-小鼠组织的ADC的显著变化。与本文研究的慢性AQP4缺陷模型相比，这种差异可能反映了使用siRNA对AQP4进行调节的急性性质。总的来说，其他水运输机制对水流动性的具体贡献和可能的补偿还没有完全了解。
决定血脑屏障对水的渗透性变化的潜在机制目前仍不清楚。弥散加权ASL技术已被用于评估各种神经系统疾病中的血脑屏障的水通透性，如中风、睡眠呼吸暂停和脑肿瘤。通过水交换速率（Kw）增加BBB的水渗透性在缺血性中风大鼠模型中显示，与Evans Blue测定的血脑屏障渗透性的变化相比，血水渗透性的变化覆盖了更广泛的区域，这表明水可能是比更大的外源性示踪剂更对血脑屏障通透性敏感的标记A进一步的研究报道了阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者的Kw显著降低。在本研究中，作者推测测量的水交换速率的降低反映了血脑屏障对水的渗透性的增加；然而，可能是与此条件相关的水通道蛋白功能受损导致了水渗透表面积产物（PSw）的减少这强调了需要更好地理解AQP4在通过BBI的水通量中的作用，使用平移非侵入性成像技术进行测量，这是目前工作的目的。
在图像采集阶段，改变所选择的流入时间（TI）提供了一种调节血管内（IV）和血管外（EV）腔室中标记水分子的比例的方法。我们假设，随着TI的增加，EV室中标记水的比例将会增加，因为标记的静脉水在BBI中有更长的时间交换。与这一假设相一致的是，我们观察到随着TI从400 ms增加到3500 ms，T2应用程序逐渐增加。这些测量结果提供了证据，表明这里提出的技术对标记的血水通过BBI进入血管外组织的运动是敏感的。本研究的结果与先前T2应用数据大鼠皮质脑组织，但测量报告已经扩展到短和长流入时间进一步隔离可能的来源标记血水静脉或EV室。
当标记血水的相对平衡比例位于IV和EV室时，可以估计通过BBI的水通量，因此双室模型可以成功地应用于ASL信号。在TI=1000 ms和TI=1500 ms的中间流入时间下，血管内分数测量的自旋比例分别为0.5和0.3。血管内分数与报告的人脑中标记水的相对数量相当，其中血管内分数的测量值为0.39当ASL与弥散加权（DW）MRI序列结合时，在TI =为800 ms、1200 ms和1500 ms时，分别为0.26和0.15。将TI=值为1000ms和1500 ms时的IV分数的估计值整合到一个动力学模型中，以计算每只小鼠的组织转运时间(δ)。