研究小组使用铜同位素Cu-64来成像大脑中的阿尔茨海默氏症

伊利诺伊州尚珀伊市-在阿尔茨海默氏病小鼠模型中进行的概念验证研究提供了新的证据，表明铜同位素可用于检测存在于患有此病的人脑中形成的淀粉样β蛋白沉积。

几种类型的同位素会释放出称为正电子的带正电的粒子，这些粒子可通过正电子发射断层扫描仪检测到。研究人员报告说，该研究中使用的铜同位素Cu-64的寿命比目前批准用于人类的碳或氟同位素的寿命长得多。远离主要医疗中心的人们可以使用更持久的诊断剂，从而更容易诊断阿尔茨海默氏病。任何配备PET扫描仪的诊所都可以及时将药剂运到该诊所，以将这些化合物用于附近患者的脑部扫描。

伊利诺伊大学香槟分校的研究人员在《美国国家科学院院刊》上报告了他们的发现。化学教授Liviu Mirica表示，开发铜基化合物以检测在活患者中的阿尔茨海默氏病是一项复杂的工作，他是由研究科学家Cho Hong-Jun Cho主持的这项新研究。在实验室中创建的任何诊断代理必须满足多个条件。

Mirica说：“有一个结合铜的部分，另一个与这些淀粉样肽结合的部分。”

在Mirica实验室中创建的化合物的测试中，研究小组发现该分子的铜结合区会干扰淀粉样蛋白结合片段。为了克服这个问题，研究人员在两个组件之间引入了一个微小的化学间隔物。这改善了它们的分子对淀粉样肽的亲和力。

然而，为了有效，这种诊断剂还必须能够穿过血脑屏障。Mirica说：“它们必须足够小，足够油腻，才能进入大脑。” “但是它们不能太油腻，因为那样的话它们可能无法被生物利用。”

显像剂必须持续足够长的时间才能进行显像，但最终会衰变，在人体或大脑中不会留下任何有问题的放射性金属。

当他们首次在小鼠脑组织中测试其化合物时，研究人员发现它们的试剂对淀粉样沉积物的亲和力有限。向分子中添加第二种淀粉样蛋白结合成分可增强其结合力，并提高其穿过血脑屏障的能力。

Mirica说：“如果我们对患有和不患有阿尔茨海默氏病病理的小鼠进行实时PET成像，我们将在信号强度上看到统计学上的显着差异，” Mirica说。

Mirica说，必须做更多的工作来增强这些化合物与淀粉样蛋白的结合，但是这项研究提供了令人信服的证据，证明铜同位素是目前诊断剂的可行且持久的替代品。

美国国立卫生研究院支持这项研究。