跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2015年8月5日；35(31):11034-44.
doi:10.1523/JNEUROSCI.1625-15.2015。

身体姿势对脑内Glymphative运输的影响

李鹤多 1, 谢露露 2, 梅雨 三, 弘毅康 2, 田峰 4, 拉希德·迪恩 2, 让·洛根 5, 梅肯·内德加德 2, 海伦·本文尼斯特 6
附属公司

身体姿势对脑内Glymphative运输的影响

Hedok Lee公司等。 神经科学. .

摘要

glymphatic途径加快清除废物，包括来自大脑的可溶性淀粉样蛋白β（Aβ）。通过这条路径的运输由大脑的唤醒水平控制，因为在睡眠或麻醉期间，大脑的间质空间体积会膨胀（与清醒状态相比），从而更快地清除废物。人类和动物在睡眠中表现出不同的身体姿势，这也可能影响废物的清除。因此，不仅意识水平，而且身体姿势都可能影响脑脊液交换效率。我们使用动态对比增强MRI和动力学模型来量化麻醉啮齿动物仰卧、俯卧或侧卧位大脑中的脑脊液-脑脊液交换率。为了验证MRI数据并具体评估身体姿势对Aβ清除率的影响，我们分别使用荧光显微镜和放射性示踪剂。分析表明，与仰卧位或俯卧位相比，侧卧位的glymphatic转运效率最高。在大鼠头部处于最直立位置的俯卧位（模拟清醒状态下的姿势），转运的特点是示踪剂“滞留”，清除速度较慢，更多的脑脊液沿大口径颈部血管流出。光学成像和放射性示踪剂研究证实，在侧卧位和仰卧位时，糖脂转运和Aβ清除率较高。我们建议，最流行的睡眠姿势（侧位）已经进化为优化睡眠期间的废物清除，并且在未来开发的诊断成像程序中必须考虑该姿势，以评估人类脑脊液-脑脊液转运。

重要性声明：与清醒状态相比，啮齿类动物的大脑在睡眠或麻醉期间能更好地清除废物。动物在清醒和睡眠状态下表现出不同的身体姿势，这可能会影响大脑的废物清除效率。我们研究了身体姿势对麻醉啮齿动物惰性示踪剂脑内转运的影响。我们研究的主要发现是，包括Aβ在内的废物清除在侧卧位（与俯卧位相比）最有效，这与啮齿动物的自然休息/睡眠姿势相似。尽管我们的发现尚待在人类身上进行测试，但我们推测，睡眠时的侧卧位在清除包括Aβ在内的废物方面具有优势，因为临床研究表明，睡眠会促使Aβ从大脑中清除。

关键词：CSF；脑；姿势；睡眠；无意识；废物清除。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
A类，二室模型，用于表征Gd-DTPA对比剂进出大脑的传输。隔室模型使用来自CM和整个大脑（不包括CSF空间）的定义的TSC来计算滞留和损失。隔间C1和C2假设占据相同的空间。主要输入(K（K）1)由CM中的TSC表示。示踪剂“保留”可以描述为k个三/k个4和“损失”（或间隙）作为参数k个2/(1 +k个三/k个4). 来自仰卧状态下代表性大鼠的两室模型（红色）的原始数据（蓝色）和拟合数据示例(B类)，倾向(C)和RLD(天)位置。可以看出，俯卧位大鼠的“滞留”计算参数最高，而RLD位大鼠的“损失”最为明显。
图2。
图2。
来自处于不同体位的大鼠CM的TSC。A类输注Gd-DTPA后30分钟，在CM水平对大鼠大脑进行T1加权MRI。请注意，CM导管可以被视为一条直线，高信号强度线（白色箭头）。B类，与Gd-DTPA输注到CM中有关的俯卧位大鼠平均TSC（蓝色，n个=7），仰卧（红色，n个=9）和RLD(n个=8）身体姿势。数据以平均值±标准偏差表示。可以观察到，三组的TSC是相同的，统计分析证实了这一说法（表1）。
图3。
图3。
姿势对Gd-DTPA脑转运的影响。小脑的Gd-DTPA转运/摄取(A类)，海马(B类)，中脑(C)和眶额叶皮层(天)由代表V（V）T型源自执行Logan图。数据以方框和胡须图的形式呈现（中值、第一四分位数、第三四分位数，最小值和最大值）；红色：俯卧；蓝色：侧面，黑色：仰卧。对于每个方框和胡须图，显示了相应的3D体积渲染大脑区域：小脑（深蓝色）、海马（浅蓝色）、中脑（粉红色）和眶额叶皮质（绿松石色）。这个V（V）T型比较三组之间的s(n个=7*），横向(n个=8），仰卧(n个=9）]通过K–W测试，证明了位置依赖性(第页<0.05）。Wilcoxon秩和检验作为事后（post-hoc）测试以进行比较V（V）T型通过FDR进行多次比较的校正。该分析表明，俯卧位的大鼠小脑对Gd-DTPA的摄取显著降低(第页<0.05），海马(第页<0.05）和中脑(第页<0.03）与RLD位置的大鼠相比*对于眶额皮质，俯卧组的一只大鼠的时间活动曲线在Logan图拟合程序中失败，用于估计V（V）T型并被排除在组分析之外。
图4。
图4。
Gd-DTPA流出的解剖学关键点。大鼠大脑耳蜗水平T1加权MRI水平切片(A类)以及之后(B类)输注Gd-DTPA。耳蜗（Co）在T1加权解剖核磁共振成像上很容易识别，因为它的形状像蜗牛壳(A类). 迷走神经与舌咽（IX）神经一起从前庭蜗神经（VIII）下方的延髓中退出；被认为是迷走神经的大神经被标记为“X”。注意，部分解剖结构被敏感伪影（用*标记的黑点A类和B类). 当对比度被注入CM时，Gd-DTPA传输可以被检测为T1加权MRI上信号强度的增加（亮度为B类)开始输液60分钟后可以看到耳蜗周围。（在随后的时间点，耳蜗内也可以看到对比。）迷走神经的出口点也与Gd-DTPA对比度有关(B类).C,天，3D表面渲染的大鼠全脑，显示CM、耳蜗（Co，蓝色）、迷走神经（X，黑色）和ICA（红色）的空间位置。由于易感伪影和骨骼结构，ICA的通路在MRI上部分被遮挡，因此只能识别出部分ICA。E类，通过CT获取的大鼠头部颅骨的3D表面渲染图像，以描绘所有颅骨组件。头盖骨清晰可见，包括鳞状突（SQA）、枕状突（OCC）、基底-蝶状突（BAS）、鼓室（TYM）、翼状突（PPI）、乳突旁突（PMP）和卵圆孔（FOV）。颞下颌关节（数据未显示）和部分PPI导致MRI上的敏感性伪影，使ICA进入颅骨时变得模糊。此外，ICA的一部分穿过骨质颈动脉管（CCA），如红色虚线所示(E类).F类,G公司前所示ICA水平的大鼠头部矢状T1加权MRI(F类)之后80分钟(G公司)输注Gd-DTPA。Gd-DTPA引起的信号变化表现为沿着ICA（有时也沿着ECA）的明确路径的明亮信号。H（H）,我，大鼠头部SS窦水平T1加权MRI水平切片(H（H）)之后80分钟(我)将Gd-DTPA输注到CM中。SS窦在两个半球的中间出现一条黑线（箭头，H（H）)注射对比剂后，SS窦附近区域看起来明亮（箭头，我).J，在ICA和ECA水平注入造影剂之前，T1加权MRI的矢状位切片显示了更多关于分支血管的细节，包括ECA引起的枕动脉（aOCC）和ICA引起的翼腭动脉（aPTP）。
图5。
图5。
姿势对Gd-DTPA流出的影响分析。从与Gd-DTPA流出相关的三个不同组（俯卧位、，n个= 7; 仰卧，n个= 9; 侧面的，n个= 8). TSC的动力学是不同的，并且取决于感兴趣的解剖点。A类从SS矢状窦沿线的区域提取的TSC的特征是随着时间的推移不断增加。B类,C，沿SS窦测量的ROI解剖标志和图示。请注意，在T1加权核磁共振成像上，SS窦本身看起来很暗B类和C，2毫米。天，TSC从ROI相关的听觉-耳蜗复合体中提取（解剖位置如图所示E类和F类; 比例尺，3mm）也具有随时间稳步增加的特点。G公司迷走神经相关的TSC以峰值为特征。H（H）,我，迷走神经（X）在T1加权MRI矢状面ICA和颈外动脉（ECA）水平的位置(H（H）)以及之后(我)Gd-DTPA管理。注意，X神经的路径似乎朝向ICA；与迷走神经相关的ROI也被指出。比例尺，3 mm。J来自ICA沿线地区的TSC具有随时间上升的稳定但可变的信号变化特征。与此信号相关的ROI示例如所示我一般来说，与迷走神经相关的脑脊液外排较其他外排途径更为明显(G公司). 与其他两种体位相比，俯卧位的大鼠沿着ICA排出的Gd-DTPA数量最多(J).
图6。
图6。
使用荧光和放射性标记示踪剂研究姿势对glymphatic转运的影响。A类将小分子右旋糖酐（Texas Red-conjugated dextran，3 kDa）和大分子右旋糖示踪剂（FITC-conjugan dextran，2000 kDa。B类注射30分钟后，对动物进行灌注固定，并评估全片荧光。显示了具有代表性的冠状断面。与侧脑和仰卧脑相比，俯卧脑的脑脊液示踪剂流入显著减少(*第页<0.05，单因素方差分析；对于俯卧，n个=8，对于侧卧位和仰卧位，n个= 6).C，带无线电标签125将I-淀粉样蛋白β1-40以相同的位置注射到小鼠的皮层中。注射30分钟后，通过γ计数评估放射性标记清除率。125仰卧位的I-Aβ1-40清除率明显高于侧卧位和俯卧位(*第页< 0.05; 单因素方差分析；对于俯卧，n个= 6; 侧卧位和仰卧位，n个= 7).天，与侧位和仰卧位脊髓相比，俯卧位脊髓的荧光示踪强度显著升高。(*第页<0.05，单因素方差分析；对于俯卧，n个= 6; 对于横向，n个= 5; 仰卧，n个= 6).
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Börgesen SE，Westergórd L，Gjerris F.常压脑积水脑脊液流出的同位素脑池造影和电导。神经神经学报。1981;57:67–73. doi:10.1007/BF01665115。-内政部-公共医学
    1. Brightman MW。注入脑脊液隔室的铁蛋白在大脑中的分布。二、。薄壁组织分布。Am J Anat公司。1965a年；117:193–219. doi:10.1002/aja.1001170204。-内政部-公共医学
    1. Brightman MW。注入脑脊液隔室的铁蛋白在大脑中的分布。一、室管膜分布。细胞生物学杂志。1965b年；26:99–123. doi:10.1083/jcb.26.1.99。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Brosnan RJ、Steffey EP、LeCouteur RA、Imai A、Farver TB、Kortz GD。体位对异氟烷麻醉马颅内和脑灌注压的影响。应用物理学杂志。2002;92:2542–2546. doi:10.1152/japplphyperical.00055.2002。-内政部-公共医学
    1. Bushey D，Tononi G，Cirelli C.睡眠和突触稳态：果蝇的结构证据。科学。2011;332:1576–1581. doi:10.1126/science.1202839。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型