研究人员使用 MRI 制作了首张脑部炎症的体内图像

炎症成像：大脑的 MR 图像覆盖有棒状部分，这是一种与小胶质细胞激活相关的 MRI 测量。 （礼貌：西尔维娅·德桑蒂斯）

大脑的慢性炎症与一系列越来越常见的退行性脑部疾病有关，例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。 有证据表明，神经炎症有助于此类疾病的进展和恶化。

然而，目前用于监测脑部炎症的诊断工具正电子发射断层扫描 (PET) 涉及电离辐射，这可能会增加患者患癌症的风险。 递送的辐射剂量也使得在治疗期间进行纵向研究或重复测试变得不切实际。 因此，需要开发一种不会使神经炎症患者的病情恶化的有效成像方式。

来自西班牙阿利坎特的研究人员开发了一种使用扩散加权磁共振成像 (DW-MRI) 可视化大脑炎症的非侵入性方法。 该团队由西班牙高级研究委员会 (CSIC) 和米格尔埃尔南德斯大学 (UMH) 联合中心神经科学研究所的 Silvia De Santis 和 Santiago Canals 领导，设计了一系列 MR 数据采集序列和数学模型，检测与神经炎症相关的两种脑细胞类型的激活变化：星形胶质细胞和小胶质细胞。

研究人员：第一作者 Raquel Garcia-Hernandez（左）和共同资深作者 Silvia De Santis。 （礼貌：西尔维娅·德桑蒂斯）

DW-MRI 通过利用脑组织内水分子的随机运动，能够以高分辨率从大脑内的微结构中收集图像。 以前大多数使用 DW-MRI 的研究都中心化在大脑的白质和轴突上，但为了研究慢性炎症，研究人员对大脑灰质的成像很感兴趣。

为了专注于最重要的星形胶质细胞和小胶质细胞，他们必须调整和设计先进的 DW-MRI 序列，以便与基于大脑内功能组织的生物学知识的数学模型结合使用。

科学家们在大鼠身上测试了他们的模型，使用一种既定的诱导炎症技术（施用脂多糖），首先激活小胶质细胞，然后延迟星形胶质细胞的反应，从而可以独立研究这两种细胞类型。 MRI 扫描显示对体内灰质中小胶质细胞和星形胶质细胞活化的特异性。

其次，研究人员在一项概念验证实验中在人类参与者中使用了该方法，对六名健康志愿者进行了五次扫描。 他们发现小胶质细胞密度的模式与棒分数的 MRI 参数显着相关。 结果突出了该模型检测神经胶质生物标志物的能力，并确认了扫描会话之间的可重复性。

研究人员希望他们的工作能够更好地表征炎症期间的脑组织微观结构，具有更高的分辨率和纵向研究的可能性，而无需电离辐射剂量。 他们认为，这可以改变与炎症性神经胶质反应相关的许多疾病的诊断和治疗监测。

该研究发表在《科学进展》上。