基于全身PET成像的脑-体免疫轴量化网络分析

大脑长期被视为一个隔离的免疫豁免器官。然而，越来越多的证据表明，中枢和外周炎症之间的相互作用在病理状况中起着关键作用。这凸显了研究免疫反应期间复杂的脑-体交互的新型系统级分析方法的迫切需求。本研究旨在验证全身18-kDa转位蛋白（TSPO）PET成像的网络分析用于研究脑和体免疫轴。方法：采用两种基于图的分析框架，使用全身PET成像和第三代TSPO放射性配体[18F]LW223，在脂多糖诱导的全身感染（n = 31）和LW223药理学阻断（n = 19）两种小鼠模型中进行了测试。首先，采用扰动协方差方法研究个体偏离规范/参考器官间免疫协方差网络的情况；然后，使用扫描间连接性分析来研究全身TSPO表达模式的组内和组间相似性。结果：扰动协方差方法的应用显示，在脂多糖刺激后2小时（t统计量 = 3.74；P = 8.88 × 10−4）和24小时（t统计量 = 4.02；P = 4.23 × 10−4），个体对参考器官间协方差网络的偏离增加，感染后7天恢复（t统计量 = 0.03；P = 0.98），这反映了先前关于脂多糖感染的时间依赖性免疫反应的一般证据。此外，扰动方法揭示了阻断剂给药后偏离的广泛剂量特异性增加，偏离幅度和几个极端偏离随剂量增加而增加（F统计量 = 37.67；P = 2.33 × 10−6）。扫描间连接性分析证实，在脂多糖刺激后24小时和高剂量阻断剂给药后，全身TSPO表达模式发生了强烈改变。结论：据我们所知，本研究首次将网络分析应用于全身TSPO PET数据，支持其在研究全身免疫反应中用于诊断免疫相关疾病和评估免疫疗法的应用。