互补性PET和MRI检测髓过氧化物酶活性作为实验性神经炎症中组织丙烯醛的无创替代标志物

背景：髓过氧化物酶（MPO）是一种促炎酶，丙烯醛是一种在环境中存在并在体内产生的反应性醛，二者在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）和多发性硬化（MS）中发挥关键作用。然而，MPO活性与丙烯醛水平之间的关系尚不清楚。本研究旨在利用报告MPO活性的分子MRI（heMAMP）和PET（[18F]MAPP）成像，在不同EAE小鼠模型中探索这种关系。方法：采用慢性进展型C57BL/6-髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG）-EAE（每个阶段n=4–7）和复发缓解型SJL-蛋白脂质蛋白（PLP）-EAE（每个阶段n=3–8）小鼠，在疾病不同阶段进行heMAMP-MRI和[18F]MAPP-PET成像。使用4-氨基苯甲酸酰肼（ABAH，40mg/kg腹腔注射，每日一次）在SJL小鼠中抑制MPO（n=5）。离体评估MPO蛋白和活性以及丙烯醛加合物水平。P<0.05认为具有统计学显著性。结果：heMAMP-MRI和[18F]MAPP-PET显示，在急性疾病期间，SJL-PLP-EAE小鼠大脑和C57BL/6-MOG-EAE小鼠脊髓中存在MPO+病灶，并在后期显著减少。虽然heMAMP-MRI能够检测到较小的MPO+病灶（平均病灶体积MRI vs PET；SJL：0.35±0.037 mm3 vs 4.11±0.56 mm3，p<0.001；C57BL/6：0.49±0.069 mm3 vs 8.25±1.37 mm3，p<0.001），但PET在两种模型中检测到更大的总MPO+病灶体积。离体MPO蛋白/活性和组织丙烯醛加合物在C57BL/6-MOG-EAE（分别为r=0.89，p<0.001和r=0.82，p<0.001）和急性SJL-PLP-EAE（分别为r=0.7，p=0.05和r=0.76，p=0.03）中相关。血清丙烯醛加合物水平与MPO活性成像、离体MPO测定和组织丙烯醛加合物水平显示不一致的相关性，可能是由于丙烯醛加合物在组织中持续数天。同样，在症状出现后抑制MPO并未立即降低组织丙烯醛加合物水平。结论：这些发现强调了MPO与丙烯醛之间复杂的相互作用，血清丙烯醛加合物水平对CNS组织病理生理学的洞察有限。这强调了分子成像在动态检测活动性炎症病灶和监测体内氧化应激方面的重要性。