文章来源于神经科学通报
Neuroscience Bulletin 2020年第4期以封面文章宣布了来自中南大学湘雅医院肖波和张萌琦教授研讨组题为“Synchrotron Radiation-based Three-Dimensional Visualization of Angioarchitectural Remodeling in Hippocampus of Epileptic Rats”的原创研讨论文。该文经过使用同步辐射X线相衬成像对颞叶癫痫动物模型做多元化的剖析，提醒了在正常和癫痫发作不同条件下大鼠大脑海马区微血管网络重塑的三维形状构筑改动。
癫痫是最常见而严峻的神经系统疾病，被 WHO 列为全球要点防治的五大神经精神疾病之一。癫痫首要体现为重复发作的神经功能失调，以大脑神经元反常同步化放电、重复痫性发作为特征，其频频发作可导致脑不可逆的进行性危害，临床以颞叶癫痫最为常见。
近年来研讨显现癫痫的重复发作与颞叶海马结构受损及其代偿机制的失代偿有关。其间海马微血管反常增生—微环境炎症效应—痫性发作周期性重复循环，被以为或许是诱导缓慢癫痫构成的新机制。迄今为止，癫痫后血管网络重塑进程及机制等没有清晰。既往，关于显微血管的形状学研讨大都停留在安排病理学二维层面，只能获取血管切面的二维形状信息，因此视场有限，导致无法实在反映重生血管重塑后的杂乱三维空间网络结构，故具有必定限制性。
新式的同步辐射成像技能，无需血管灌注造影即能在微米至亚微米量级完成微血管网络的快速、无损、三维、高通量、低辐射剂量成像。本研讨经过同步辐射相衬图画，解析了部分海马结构的3D血管构筑，包括从10 μm到100 μm不同管径的血管散布烘托图谱（图1）。
图1 显现根据同步辐射的X线相衬成像技能无需造影剂即可出现微米级脑血管网络3D可视化。图中1-A, 1-B, 1-C显现了对大鼠右侧海马3D血管结构的提取、白净勾勒及不同管径散布烘托图。1-D显现大鼠海马血管网络3D烘托图画，从赤色到蓝色的伪彩图谱暗示血管直径散布从10 μm到100 μm。
本研讨进一步提取癫痫大鼠和对照组海马区的3D血管网络，经过对癫痫后不同时间段靶区域血管的表面积、分支、节点、管径散布、迂曲度等一系列参数的动态研讨，证明癫痫发作后部分海马血管构筑发作改动。癫痫组1天、14天海马区血管数量添加（图2），血管表面积、血管迂曲度、分支、节点呈上升趋势，血管结构相对紊乱（图3）。重生血管网络或许引起血脑屏障渗透性改动，介导神经炎症效应，导致血管重生―炎症―痫性发作循环；癫痫组60天血管数量削减，且散布相对疏松无序，很多血管缩短阻塞（图2），胶质细胞增生，血管表面积、分支、节点、管径散布、迂曲度下降（图3）。海马血管重生或可成为癫痫发作的潜在机制和干涉靶点，为癫痫前期确诊和医治供给新的战略。
图2 对照组（A）及癫痫组1d（B）、14d（C）、60d（D）大鼠海马区血管网络3D视图
图3对照组及癫痫组1d、14d、60d大鼠海马区血管表面积、分支、迂曲度、节点、管径散布3D定量剖析
同步辐射X线相衬成像突破了传统成像办法的限制，为显微血管网络的3D构筑研讨供给了新的方向。研讨团队初次将该办法使用于癫痫大鼠海马区血管网络，进行3D定性定量解析，探求部分血管网络重塑在癫痫疾病中的进程和潜在效果，为深化提醒癫痫发病机制、探求干涉靶点供给了新的思路和有力的东西。
参考文献：Gu P, Xu ZH, Cao YZ, Liao SH, Deng QF, Yin XZ, Wang ZL, Chen ZH, Hu XH, WangH, Li LZ, Liu SX, Ding H, Shi SP, Li HL, Xiao TQ, Xiao B, Zhang MQ. Synchrotron Radiation-based Three-Dimensional Visualization of Angioarchitectural Remodelingin Hippocampus of Epileptic Rats. Neurosci Bull. 2020, 36(4):333-345.
