在动物质瘤模型中进行跨膜pH梯度成像
Sandeep Kumar Mishra1, Jessica Gois Santana2, Jelena Mihailovic1
1Department of Radiology & Biomedical Imaging, Yale University, New Haven, Connecticut, USA.
NMR in biomedicine
|January 24, 2024
概括
瘤细胞通过挤出酸产生更大的跨膜pH梯度 (ΔpH). 这项研究开发了一种MRI/MRSI技术,用于图像化质瘤中的ΔpH,揭示了瘤中的ΔpH比正常大脑组织高.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 生物物理学的生物物理.
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 瘤微环境表现出由于代谢重编程和H+离子过度产生的细胞外酸性.
- 超膜pH梯度 (ΔpH) 在瘤中大于正常组织,影响药物输送和治疗向.
- 目前评估ΔpH的方法缺乏详细瘤分析所需的分辨率.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于MRI/MRSI的新技术,用于质瘤的高分辨率ΔpH成像.
- 在实验性大鼠和小鼠质瘤模型中量化 ΔpH.
- 为在脑瘤中进行体内 ΔpH 评估建立一个平台.
主要方法:
- 开发用于ΔpH成像的亚毫米分辨率MRI/MRSI技术.
- 使用氨和胺度独立检测 (AACID) 测量细胞内pH值 (pHi).
- 使用生物传感器对轮班冗余偏差 (BIRDS) 的成像测量细胞外pH值 (pHe).
- 该技术应用于老鼠和小鼠的RG2,U87和GL261质瘤模型.
主要成果:
- 与正常大脑 (7.30-7.38) 相比,瘤中的细胞内pH值 (pHi) 略高 (7.40-7.47).
- 与正常大脑 (7.17-7.21) 相比,瘤中的细胞外pH值 (pHe) 显着较低 (6.62-6.84).
- 与正常大脑 (0.13-0.16) 相比,瘤的 ΔpH 值显著更高 (0.62-0.81).
结论:
- 开发的MRI/MRSI平台能够在质瘤中进行亚毫米分辨率的ΔpH成像.
- 该研究证实瘤组织中的 ΔpH 值较大,与代谢重编程相一致.
- 这种技术为研究瘤生物学和指导癌症治疗提供了一个有前途的工具.
