血管周围间隙及多发性硬化临床的相关性

・中文论著摘要・

血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性

目的

血管周围间隙又称为Virchow.Robin间隙,是脑穿支血管由蛛网膜下腔进入脑实质时,临近的软脑膜内陷在小血管周围(不包括毛细血管)形成的介于两层软脑膜之间的间隙。血管周围间隙作为免疫间隙,其内驻有小胶质细胞,参与局部免疫调节作用。近期的动物和人类研究显示了血管周围间隙的增多与扩大和多种神经系统炎症性疾病有关,如脑炎,脑膜炎等。多发性硬化是中枢神经系统慢性炎性疾病,血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用。本研究的目的是评价血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性。

方法

本研究对38例多发性硬化患者与50例健康对照组研究对象的头M砒上血管周围间隙进行计数并测量其直径大小,两组研究对象的年龄和性别构成比相似。计数小脑幕上8个层面的血管周围间隙的数目并测量其直径大小。M刚序列包括Tl加权像,T2加权像,FLAIR序列,FLAIR序列用来区别血管周围间隙和小的多发性硬化病灶。对确定的血管周围间隙,在T2加权上测量其直径大小。对多发性硬化组患者进行EDSS评分。采用卡方检验来分析两组研究对象血管周围间隙出现频率的差异,使用Mann-WhimeyU检验比较两组研究对象血管周围间隙数目和直径大小的差异,应用Spearman相关系数来评价血管周围间隙数目和直径大小与EDSS分数的相关性从而评价血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性。

结果

1、血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率高(旷O.001)。38例多发性硬化患者有16例出现了血管周围间隙,50例对照组研究对象仅有8例出现了血管周围间隙。2.多发性硬化组的血管周围间隙的平均数目(5.44-2.4)多于对照组的血管周围间隙的平均数目(2.7±2.O)(/7=0.001)。3.多发性硬化组的血管周围间隙的平均直径(3.0±1.0)大于对照组的血管周围间隙的平均直径(2.2±0.7)

(旷0.037)。4.EDSS评分与血管周围间隙数目(产O.052,旷0.848)和直径大小(产.0.042,p=0.876)没有显著的相关性。

结论

血管周围间隙不是多发性硬化患者所特有的,作为生理现象也可见于正常人群,但是与正常对照组比较血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率增高。多发性硬化患者血管周围间隙的数目多于对照组,直径大于对照组。但是血管周围间隙的数目和直径大小与多发性硬化患者的EDSS分数没有相关性。血管周围间隙是可溶性蛋白和淋巴细胞进入中枢神经系统重要通路,作为多发性硬化的颅内炎症改变的影像学标志与多发性硬化有一定的相关性。

关键词

血管周围间隙多发性硬化磁共振成像扩展的残疾状况评分2

・英文论著摘要・

Theclinicalcorrelationbetweenperivascularspace

andmultiplesclerosis

0bjective

Virchow-Robinspaces(VRSs)arepia-linedextensionsofthesubarachnoidspacearoundperforatingarteriesandemergingveinsastheypenetratethebrainparenchymaandenterorleavethebrainonitssurface.Perivascularspacescontainingmicrogliaare

canconsideredtobeimmunologicspaceswhich

Recentplayaroleinimmunoregulation.animalandhumanstudieshaveshownthattheincreasedandenlarged

severalneurological

sclerosisis

aaperivascularspaceshavecorrectionwithencephalitis,meningitisandSOdiseases,suchason.MultiplechronicinflammatorydiseaseoftheCNS.Perivascularinflammationiscriticaleventinthepathogenesisand

evolutionofmultiplesclerosislesions.TheaimofthisstudyWastodeterminethecorrectionbetweenperivascularspaceandmultiplesclerosis.

Methods

Weinvestigatedperivascularspacenumbersandsizesindifferentbrainregionsin

ofsimilarage38multiplesclerosispatientsand50control

distribution,applyingthreedifferentsubjectsandgenderMRIsequences(T2.weighted,T1.weighted,and

MSlesionsFLAIIU.FLAIRWas

MeasurementswereusedtoexcludesmallonandmicroiI:觚tions.obtainedtheT2-weightedsequencesofthebrainregionswhichweredefinedas8axialsectionsabovethetentoriumofcerebellum.TheFisherexaCttestwasusedtocomparetheappearanceofPVSofthetwogroups.W.eappliedtheMann-WhimeyU-test

sclerosispatients

betweenVRStoassessgroupdifferencesbetweenthetwogroups(multipleversushealthycontrols)inPVScountandPVSdiameter.Con.elatiorlsoncountsanddiameterstheonehandandEDSSon廿1eotherwerecalculatedbySpearman’Scorrelationcoefficienttoassesstheclinicalcorrelationbetweenperivasscularspacesandmultiplesclerosis.3

Result

Perivascularspaceswerevisualizedindifferentbrainregionsinl6of38multiplesclerosispatientsand8of50controlsubjects护O.001).Itshouldsuggestthatthepresenceofperivascularspacesisnotspecificformultiplesclerosis.ButthefrequencyofappearentperivascularspacesinMSgroupishigherthancontrolgroup.TheaverageamountofperivascularspacesInmultiplesclerosispatients(5.4-1-2.4)wasmorethatinthecontrolthangroup(2.7±2.O)忙0.001).MS

compared晰tllcontrol

sizesdidnotpatientspresent谢mlargerperivascularspacessizespacesnumberssubjects(p。=0.037).Butperivascularandcorrelate嘶tllEDSS(严O.052,t7=0.848;,=・0.042,

旷0.876,respectively.

Conclusions

Perivascularspacesasphysiological

sclerosispatientsandcontrol

spacesstructureswerevisualizedinbothmultiplesubjects.ButthethanappearencefrequencyofperivascularinMSgroupWashighercontrolgroup.Multiplesclerosispatientspresented、^,ithmoreandlargerPVSscomparedwitllcontrol

correlationsbetweenthePVSnumbers

perivascularspaceispotentiallyonesubjects.ThereWasnoanddiameterofMSpatientsandEDSS.Theofthemostimportantentryroutesofsoluble

asproteinsaswellasofleucocytesintotheCNS.Perivascularspacesneuroradiologic

markersofbraininflammatorychangesrelatetomultiplesclerosis.

Keywords

multiplesclerosis

disabilityStatusscaleperivascularspacemagneticresonanceimagesexpanded

・英文缩略语・5

中国医科大学研究生学位论文独创性声明

本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料,与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。

论文作者签名:』壁竖日期:塑旌塑垄璺

中国医科大学研究生学位论文版权使用授权书

本人完全了解中国医科大学有关保护知识产权的规定,即:研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属中国医科大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位为中国医科大学,且导师为通讯作者,通讯作者单位亦署名为中国医科大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密内容除外),以采用影印、缩印或其他手段保存论文。

论文作者签名:

指导教师签名:i曼葺玺z豳

・论文・

血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性

刖罱

血管周围间隙又称为Virchow.Robin间隙,是脑穿支血管由蛛网膜下腔进入脑实质时,临近的软脑膜内陷在小血管周围(不包括毛细血管)形成的介于两层软脑膜之间的间隙。血管周围间隙作为免疫间隙,其内驻有小胶质细胞,参与局部免疫调节作用【11。在一些神经系统疾病,如脑炎,脑膜炎,轻度外伤性脑损伤m22’231,炎症细胞填满血管周围间隙,可能在细胞介导的免疫反应中起重要作用[241。多发性硬化是中枢神经系统慢性炎性疾病,免疫细胞的侵入导致了局部炎症和脱髓鞘改变及轴突和神经元损害[2,31。血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用[271。Vos等人已在多发性硬化和其动物模型EAE观察到血管周围间隙的扩张【4】。Achrion和Faibel提出血管周围间隙可能代表近期发病的多发性硬化患者颅内炎症的神经影像标志【51。那么血管周围间隙的数目和大小与多发性硬化临床有何相关性呢?本研究通过对多发性硬化组和对照组血管周围间隙的数目和直径大小的比较以及多发性硬化组EDSS分数和血管周围间隙数目和直径大小的相关性分析来确定血管周围间隙与多发性硬化的相关性。

实验方法

一、研究对象

本研究分析了38位多发性硬化患者(男性12位,女性26位,平均年龄37.26岁,年龄范围18—56岁)和50位对照组(男性15位,女性35位,平均年龄37.47岁,年龄范围17_58岁)的头MR/资料(如表1)。两组研究对象在性别和年龄比例上没有显著差别。多发性硬化患者为自2006年1月至2008年10月就诊于中国医科大学附属盛京医院神经内科病房住院患者,符合Poster诊断标准的复发.缓解型多发性硬化。所有多发性硬化患者的M砒检查都是在疾病发作期的三个月内进行的,并且行头M砌检查前4周内均没有进行激素治疗。对多发性硬化患者进行EDSS评分。对照组为同时期于我院体检中心体检行头MⅪ检查的健康人群。多6

发性硬化组患者没有高血压,糟尿病,高脂血症,吸烟的危险囚素以及其他神经和精神心理疾病,影像资料用来评估血管周围间隙的数目和直径大小

表l,显示多发性硬化组和对照组的临床和头部MRI的数据。

二、磁共振影像

MRJ幽像采集使用由PHILIP公司生产的30T超导型磁其振扫描仪,弩用头部线罔,常规行轴忙,矢状付、和冠状能扫描,包括TlWl,T2WI.FLAIR二个序列。TlwI采用白旋同波序列(TRJTE,136/23),T2wI采川快速一旋㈦波JF列(TR/TE,1887/80),FLAIR序列(TR/TE,11000/140),层厚6mm,计数小脑幕卜8个层面的血管蒯围问隙的数日并测量其直径大小(如罔l所示)。

图l,引数幕r辑层而血管周围问隙的数目井测量其直径人小,如幽箭头所不之间的层l自】篇

三、血管周围间隙的确定血管周围间隙的确定根据以F的标准:I)根据影像切面不同,血管周围间隙

呈点状或者条状,边界清晰且光滑,通常直径小于3mm。2)和穿通血管的走行一致。3)在所有的磁共振影像序列上,血管周围间隙的信号密度与脑脊液信号密度相等。4)无增强效应和占位效应。由两名有经验的Mm医师分别在PACS系统显示器上对患者的血管周围间隙的直径,数目进行记录。有疑义者则两位医生共同讨论,意见不一致者去除。大小测量时对圆形、椭圆形间隙选择测量其最大直径,条状间隙测量其短轴的最大径线。一周后随机抽取88位研究对象中的40位进行重复测量以确定测量者内部的可靠性,对于血管间隙数目的组间相关系数为0.996(95%C10.985.0.999),血管周围间隙直径的组间相关系数为0.998(95%C10.994-1.ooo)。

四、统计学分析

数据用算数平均数±SD表示,使用卡方检验来分析血管周围间隙在多发性硬化组和正常对照组出现的频率的差异,使用Mann-WhimeyU检验来分析两组(多发性硬化组和对照组)之间在血管周围间隙数目和直径大小上的差异。血管周围间隙的数目和直径大小与多发性硬化组EDSS分数之间的关系应用Spearman相关系数计算。采用线性回归分析分别分析年龄对多发性硬化组和对照组血管周围间隙数目和直径大小的影响。所有的数据分析应用SPSSl3.0软件进行。

实验结果

l、多发性硬化组和对照组均可见血管周围间隙,血管周围间隙在多发性硬化患者中出现的频率增高。

本研究中多发性硬化组和对照组均可见血管周围间隙,38位多发性硬化患者中16位(42.1%)可见血管周围间隙,50位对照组中8位(16%)可见血管周围间隙,两组之间的差异是有统计学意义的(p<O.001)。

2、多发性硬化组的血管周围间隙的数目多于对照组血管周围间隙的数目

16位有血管周围间隙的多发性硬化患者血管周围间隙的平均个数为(5.4±2.4),而对照组的血管周围间隙的平均个数为(2.7±2.O),两者之间的差异是有统计学意义的(矿<o.001)(如图3A所示)。并且我们发现对照组中血管周围间隙8

的数日与年龄有明显的相关性(严0

样的相关性(FO857,p(O001),而在多发性硬化组却没有这314,萨0236)。

正常对照组

多发性硬化组

图2,显示rlF常坌|i和多发性硬化组萆底节区小同MRIJ≯列上的血管周围M隙,边界清楚,无11l位效成,lm管周围间隙在T2WI(A),T1WI(B),FLAIR(C1序列卜与脯脊液等密度。从幽rU以清楚的看出多发性硬化组的血管周同问隙多r

对照组

3、多发性硬化组患者的血管周围间隙大于对照组的血管周围间隙多发性硬化组中16位可见血管周围间隙的患者,其血管周围间隙的平均直径为(3.0±1.O),而对照组的血管周围间隙的平均直径为(2.2±O.7),在血管周围间隙数目相等情况下对其直径大小进行比较,结果是多发性硬化组血管周围间隙大于对照组(p=O.037)(如图3B)。并且血管周围间隙的直径大小在对照组中与年龄有显著的相关性(r=0.956,p<0.001),在多发性硬化组却没有这种相关性(,=.0.121,旷O.655)。

对照组MS组对照组MS组

图3,A显示了多发性硬化组的血管周围间隙的数目显著多于对照组(萨O.001)。B显示了多发性硬化组的血管周围间隙的直径大于对照组(旷O.037)。4、多发性硬化组患者的血管周围间隙的数目和大小与EDSS分数没有相关性

我们对16位有血管周围间隙的多发性硬化患者的血管周围间隙的平均数目和直径大小与其EDSS分数进行Spearman相关分析发现多发性硬化组的血管周围间隙的数目与EDSS分数没有相关性(严0.052,p=0.848)。并且也没有发现多发性硬化患者血管周围间隙的直径大小与EDSS分数之间的相关性(,=.0.042,p=0.876)(如图4)。

2∞

0∞

∞N8∞

6∞

4∞

∞\瞄∞∞=Z

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0.o口1.1302.003.叩4.0口

EDSS5.DU石.UU,.UU

图4,显示了E

mbeDss分数与血管周围间隙数目和直径大小的相关性,nur◆size●

讨论

在本研究中,我们证明了多发性硬化组血管周围间隙的数目较对照组增多,

并且大小上也大于对照组的血管周围间隙。据我们所知国内还没有相关的报道,我们不仅计数了不同层面的血管周围间隙的数目,并且对不同部位的血管周围间隙的直径进行了测量。通过三个不同的M对序列,清楚的将血管周围间隙与多发性硬化病灶区分开。并且研究了多发性硬化患者的EDSS分数与血管周围间隙数目和大小的相关性。本研究显示了(1)血管周围间隙不是多发性硬化患者所特有的,作为生理现象也可见于正常人群,但是与对照组比较血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率增高。(2)多发性硬化患者血管周围间隙的数目多于对照组,直径大于对照组。3)血管周围间隙的数目和大小与多发性硬化患者的EDSS分数没有相关性。随着M耐影像学的发展和临床应用以及人们对血管周围间隙免疫监护作用【6,7】的认识不断深入,血管周围间隙已成为研究的焦点。Achiron和Faibel通过对多发性硬化患者血管周围间隙的研究提出血管周围间隙可能是多发性硬化的奇特的神经影像学标志[51。我们的研究发现多发性硬化组的血管周围间隙数目多于对照组的血管周围间隙,这与其的研究结果是一致的。然而我们的研究与其

研究比较而言,不仅仅应用了两个皮质下层面,我们计数了小脑幕上8个层面的血管周围间隙,而且对进行血管周围间隙直径大小进行了比较。

在多发性硬化患者EDSS分数与血管周围间隙数目、大小相关性的研究中,我们没有发现EDSS分数与PVS的数目、大小具有相关性,这是不足为奇的,因为在疾病的初发期多数的MRI参数与临床参数是不相关的。Achrion和Faibel提出血管周围间隙可能代表近期发病的多发性硬化患者颅内炎症的神经影像标志

【5】,然而炎症标志与短期内的疾病进程没有相关性,数据显示炎症的作用往往在疾病的进展中是延迟的。

血管周围间隙作为大脑淋巴液引流的主要通道,实验动物的示踪剂研究指出血管周围间隙与脑内的溶质转运相关。炎症条件下,免疫细胞进入中枢神经系统实质内需要2个步骤:血管壁移行入血管周围间隙及通过神经胶质界膜进入脑实质;第二步假设先前激活的免疫细胞需要再次被刺激【25】。而多发性硬化病灶表现脱髓鞘,血管周围淋巴细胞形成的炎症反应和巨噬细胞浸润【21】。血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用。尽管多发性硬化确切的发病机制还没有被阐述,但目前的观点认为外周淋巴腔隙内T细胞的活化是始发因素,一旦T细胞被激活,经由血管周围间隙进入中枢神经系统,在那T细胞被抗原递呈细胞再次刺激‘12∞“瑚・261,多发性硬化发病时大量的T细胞被活化积聚于血管周围间隙,使头部MRI上所显示的血管周围间隙的数目增多。

另外在两组血管周围间隙数目相等的情况下,多发性硬化组的血管周围间隙显著大于对照组,这与JensWuerfel等人的研究结果相一致。有人可能会提出多发性硬化较大的血管周围间隙是脑萎缩的结果。然而,JerksWuerfel等人指出多发性硬化组患者的年龄和脑实质分数对血管周围间隙体积没有明显的影响【8】,我们通过线性回归分析也显示年龄仅仅对健康对照组的血管周围间隙数目、大小有明显影响,这也验证了血管周围间隙的扩大与老化过程相关。但是,对多发性硬化组的血管周围间隙的数目、大小没有明显影响。出现这一差异的原因是什么呢?我们不妨假设炎症活动引起的细胞浸润和水肿使血管周围间隙扩大,血管周围间隙的扩大使M砌上所显示的血管周围间隙的直径较大。

最近的实验数据和动物研究也证实了这一假设。免疫细胞和中枢神经系统细

胞之间的反应是宿主防御反应的一部分,在保护中枢神经系统免受慢性感染和病原诱导的损伤中起到非常重要的作用。在健康状态下中枢神经系统在淋巴细胞的免疫监视下,不会出现炎症反应或血脑屏障完整性的破坏[6,9,10】。然而,在局部感染情况下或者当自身免疫过程中再次遇到其特异性抗原时淋巴细胞被激活【l¨,在中枢神经系统内表达为血管周围抗原递呈细胞【11.14】,这些淋巴细胞触发了炎症反应,这一反应随后促进了血脑屏障的破坏和白细胞进入中枢神经系统实质中【l列。这是多发性硬化疾病早期和其动物模型EAE两个关键的表现【161,因为多发性硬化和EAE血脑屏障漏出的原始部位是不同的,正如多发性硬化很少见到脑膜强化但是动物模型却很常见【17】。血管周围间隙是可溶性蛋白和淋巴细胞进入中枢神经系统重要通路之一【10】。以目前的观点来看,血管周围间隙直接与蛛网膜下腔直接相通,含有部分脑脊液。它们的外界是单层的内陷的软脑膜,内层是血管外膜。组织病理学研究指出,除了树突细胞,血管周围小胶质细胞,生理条件下T细胞也位于这些间隙内[12,13,18】,使血管周围间隙在免疫监视中起重要作用【19】。在炎症的发生和维护过程中【12,13,14,20],这些间隙因为细胞和液体的聚集而扩张变得更容易看到。最近的一项对死后多发性硬化患者的研究更加支持了这一证据:Vos等人证明扩大的血管周围间隙内含有侵入的白细胞,其与死后M对表现的弥散白质异常和局部异常相关【4】。甚至,Gareau等人应用MR显微镜,在死后EAE切片上描述了在炎症急性期血管周围细胞的聚集【211。国内尚没有对血管周围间隙与多发性硬化的相关性研究,我们的研究结果揭示了血管周围间隙虽然不是多发性硬化的专有特点,但是与多发性硬化有一定的相关性,可能参与了多发性硬化的炎症活动。

・本研究创新性的自我评价・

目前多发性硬化的确切的发病机制尚未阐明清楚,较公认的观点认为其可能是中枢神经系统的自身免疫疾病,本研究通过对MS和对照组研究对象头M对不同层面血管周围间隙数目和直径大小的比较,以及多发性硬化患者EDSS评分与血管周围间隙数目和直径大小的相关性分析显示血管周围间隙与多发性硬化具有相关性,血管周围间隙可能参与了多发性硬化的炎症活动,为多发性硬化发病机制的研究提供依据,虽然血管周围间隙与多发性硬化的EDSS分数没有相关性,但是血管周围间隙可能作为多发性硬化颅内炎症的标志较临床症状出现早,这可能有利于多发性硬化的早期诊断和治疗。

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・综述・

有关血管周围间隙研究的进展

血管周围间隙是在一个多世纪前由德国病理学家R.Virchow和法国生物学和组织学家C.P.Robin提出,后来命名为Virchow.Robin腔。血管周围间隙随着脑穿通血管延伸,软脑膜形成了这个间隙的内外边界。很多年来,血管周围间隙一直是人们研究的焦点。随着MRI等影像学的发展和临床应用,许多研究报道了血管周围间隙,扩张的血管周围间隙及扩张的血管周围间隙与许多疾病有相关性。本文通过对血管周围间隙的解剖与神经免疫作用,血管周围间隙M对显像,血管周围间隙的扩大与疾病的相关性等几方面的综述,使大家对血管周围间隙有更深入的理解。

一、血管周围间隙的解剖

直径小于2mm的血管周围间隙存在于任何年龄段的患者,它们是正常的解剖结构。Heier【l】等人报道:小于20岁的健康人群中23%出现了这种血管周围间隙,21叫O岁健康人群有33%存在,41—60岁健康人群中28%存在,61—80岁健康人群中33%存在,大于80岁的18%存在。

血管周围间隙围绕着动脉,小动脉,静脉,小静脉,过去一直认为血管周围间隙是蛛网膜下腔伴随这些穿通血管进入脑实质的延伸,与蛛网膜下腔是直接相通的【2,31。后来通过电子显微镜与示踪剂对血管周围间隙的深入研究证明,血管周围间隙与蛛网膜下腔并不直接相通【2,31。

大脑皮层内的动脉由一层软脑膜包裹,由于这一特殊的解剖特点,皮层内动脉的血管周围间隙与蛛网膜下腔内动脉的血管周围间隙是间接相通的。而由于缺少软脑膜的包裹,皮层内静脉血管周围间隙与软脑膜下间隙是直接相通的【2J。与大脑皮层内的动脉相比而言,基底节区的动脉由两层软脑膜包裹,两层软脑膜之间的血管周围间隙与蛛网膜下腔内动脉的血管周围间隙相通。软脑膜的内层紧紧包被着血管壁的外膜。外层软脑膜与现在的脑神经胶质界膜相接触,并与大脑和前穿质表面的软脑膜相交通。基底节区的静脉没有外层软脑膜(与大脑皮层静脉

相似),这预示基底节区静脉的血管周围间隙与软脑膜下间隙直接相通【3J。大脑实质与大脑灰质之间的组织液引流是通过细胞外间隙的弥散和血管周围间隙的大量流通实现的。通过示踪剂和人脑病理分析证明血管周围间隙携带来自大脑的溶质,实际上血管周围间隙是脑淋巴引流通道【41。

二、血管周围间隙的生理作用

由于血管周围间隙的结构和含有细胞的特点,被认为是具有免疫作用的。His认为血管周围间隙是中枢神经系统的淋巴间隙,认为血管周围间隙与淋巴系统相连通的依据是观察到大量的组织液从动脉周围间隙流入淋巴系统【5。7J。研究显示,将示踪剂注入到大鼠脑灰质组织液中,组织液优先沿着动脉周围间隙流入大脑基地部,通过筛板,经由鼻淋巴系统注入颈深淋巴结【8】。因此血管周围间隙作为总体流量的通路甚至参与组织液从脑组织的引流【6,9】,可以整合到任何中枢神经系统动态液体间隔中【lol。

血管周围间隙是一个免疫间隙,因为其中的巨噬细胞能产生MHC.II抗原,能捕获进入脑内的外源抗原,或者将其呈递给淋巴细胞局部处理,或者将其转运到局部淋巴结[11,121。通过大脑超微结构和注入示踪剂的研究证明了血管周围间隙与大脑细胞外液体和脑脊液间可溶性因子的转运有关【13】。因此,一旦大量激活的巨噬细胞,T细胞,B细胞在局部聚集,血管周围间隙内将产生成熟的免疫应答反应。免疫细胞化学研究结果证实了血管周围间隙含有单核血管周围吞噬细胞;动物实验显示阻断颈部引流将导致富含蛋白液体的血管周围间隙扩张【l羽。另外,血管周围间隙能够发生免疫反应是通过巨噬细胞及内吞作用完成的【15J,而且在血管周围间隙内找到了内源性血清蛋白(IgQ补体C9,IgM)[1610这些实验结果有非常重要的临床相关性关于实验和脑内病理自身免疫功能障碍方面。这表示由于免疫级联血液产生的大分子物质获得被动广泛的进入到中枢神经系统实质和血管周围间隙内。这种被动进入将为潜在的自身免疫抗体和自体反应T细胞提供通路去激活对抗中枢神经系统肽的免疫应答。同时,它也解释了颅内炎症的发生,甚至血脑屏障的紊乱和破坏【l‘71。

三、血管周围间隙在M砒上的特点

血管周围间隙是一个很窄的间隙,约0.3mm,因此,在MRI上是很难看到的。

只有当血管周围间隙扩大到一定程度(直径>O.66mm)后,MⅪ上才能显示。血管周围间隙在MRI上特征是界限清楚的卵圆形,圆形或条管状结构(由于部位和切面不同),与穿通血管的行径一致,在T1WI和T2WI序列上与脑脊液信号相同,无对比剂增强效应,无占位效应。FLAIR序列对于区别血管周围间隙与缺血灶非常有用,缺血灶呈高信号区域,而血管周围间隙与脑脊液信号相同,呈低信号改变。

在MRI上,扩张的血管周围间隙存在于三个典型的位置。一型是磁共振影像上最常看到的,沿着豆纹动脉通过前穿质进入基底节。在那,迂曲的豆纹动脉将延伸方向从侧面改为背内测并紧密聚集在一起。二型是随着髓质动脉进入大脑半球灰质,延伸至白质【18】。三型存在于中脑。在中脑下部,在脑桥中脑交界处的血管周围间隙围绕着丘动脉和副丘动脉的穿通支。在轴平面血管周围间隙主要位于大脑脚之间,在冠状面主要位于小脑幕边缘水平。在上部中脑,血管周围间隙主要位于中脑间脑交界处,它们沿着后丘脑穿通动脉或旁正中间脑丘脑动脉及起源于上基底动脉或大脑后动脉近端的短旋和长旋动脉【19】。

四、扩大的血管周围间隙

直径大于2mm的血管周围间隙被认为是血管周围间隙扩大,在MⅪ上扩张的血管周围间隙直径多大于3mm,有时甚至可达到15mm。但是关于血管周围间隙异常扩大的机制还不清楚,提出的解释有:①血管周围间隙与年龄明显相关,提示血管周围间隙扩大可能是脑老化的表现。在老年脑,血管增粗、扭曲,造成血管周围间隙的扩大;CSF隔室的弥漫性增加也参与了血管周围间隙的扩大;脑实质的萎缩也可引起血管周围间隙扩大,又称作“拉空(exVaCUO)现象"。在正常人,大脑白质也可出现许多细针孔样改变,常常含有开放的血管,称为筛网状态。②在一些病理状态如Binswanger皮质下动脉硬化性脑病,神经病理学表现为动脉硬化性改变或坏死性动脉炎,动脉壁通透性增加可能使血管周围间隙增大。③动物研究证明,脑组织间液沿血管周围间隙进入蛛网膜下腔,再经过淋巴通路到达颈部淋巴结。因此,脑淋巴排除通路的障碍也是造成某些血管周围间隙扩大的原因。④在另外一些病理状态,血管周围间隙在水溶性产物的转运中起作用。在粘多糖增多症,脑室周围白质出现明显的血管周围间隙扩大,水溶性粘多糖积聚在

・中文论著摘要・

血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性

目的

血管周围间隙又称为Virchow.Robin间隙,是脑穿支血管由蛛网膜下腔进入脑实质时,临近的软脑膜内陷在小血管周围(不包括毛细血管)形成的介于两层软脑膜之间的间隙。血管周围间隙作为免疫间隙,其内驻有小胶质细胞,参与局部免疫调节作用。近期的动物和人类研究显示了血管周围间隙的增多与扩大和多种神经系统炎症性疾病有关,如脑炎,脑膜炎等。多发性硬化是中枢神经系统慢性炎性疾病,血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用。本研究的目的是评价血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性。

方法

本研究对38例多发性硬化患者与50例健康对照组研究对象的头M砒上血管周围间隙进行计数并测量其直径大小,两组研究对象的年龄和性别构成比相似。计数小脑幕上8个层面的血管周围间隙的数目并测量其直径大小。M刚序列包括Tl加权像,T2加权像,FLAIR序列,FLAIR序列用来区别血管周围间隙和小的多发性硬化病灶。对确定的血管周围间隙,在T2加权上测量其直径大小。对多发性硬化组患者进行EDSS评分。采用卡方检验来分析两组研究对象血管周围间隙出现频率的差异,使用Mann-WhimeyU检验比较两组研究对象血管周围间隙数目和直径大小的差异,应用Spearman相关系数来评价血管周围间隙数目和直径大小与EDSS分数的相关性从而评价血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性。

结果

1、血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率高(旷O.001)。38例多发性硬化患者有16例出现了血管周围间隙,50例对照组研究对象仅有8例出现了血管周围间隙。2.多发性硬化组的血管周围间隙的平均数目(5.44-2.4)多于对照组的血管周围间隙的平均数目(2.7±2.O)(/7=0.001)。3.多发性硬化组的血管周围间隙的平均直径(3.0±1.0)大于对照组的血管周围间隙的平均直径(2.2±0.7)

(旷0.037)。4.EDSS评分与血管周围间隙数目(产O.052,旷0.848)和直径大小(产.0.042,p=0.876)没有显著的相关性。

结论

血管周围间隙不是多发性硬化患者所特有的,作为生理现象也可见于正常人群,但是与正常对照组比较血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率增高。多发性硬化患者血管周围间隙的数目多于对照组,直径大于对照组。但是血管周围间隙的数目和直径大小与多发性硬化患者的EDSS分数没有相关性。血管周围间隙是可溶性蛋白和淋巴细胞进入中枢神经系统重要通路,作为多发性硬化的颅内炎症改变的影像学标志与多发性硬化有一定的相关性。

关键词

血管周围间隙多发性硬化磁共振成像扩展的残疾状况评分2

・英文论著摘要・

Theclinicalcorrelationbetweenperivascularspace

andmultiplesclerosis

0bjective

Virchow-Robinspaces(VRSs)arepia-linedextensionsofthesubarachnoidspacearoundperforatingarteriesandemergingveinsastheypenetratethebrainparenchymaandenterorleavethebrainonitssurface.Perivascularspacescontainingmicrogliaare

canconsideredtobeimmunologicspaceswhich

Recentplayaroleinimmunoregulation.animalandhumanstudieshaveshownthattheincreasedandenlarged

severalneurological

sclerosisis

aaperivascularspaceshavecorrectionwithencephalitis,meningitisandSOdiseases,suchason.MultiplechronicinflammatorydiseaseoftheCNS.Perivascularinflammationiscriticaleventinthepathogenesisand

evolutionofmultiplesclerosislesions.TheaimofthisstudyWastodeterminethecorrectionbetweenperivascularspaceandmultiplesclerosis.

Methods

Weinvestigatedperivascularspacenumbersandsizesindifferentbrainregionsin

ofsimilarage38multiplesclerosispatientsand50control

distribution,applyingthreedifferentsubjectsandgenderMRIsequences(T2.weighted,T1.weighted,and

MSlesionsFLAIIU.FLAIRWas

MeasurementswereusedtoexcludesmallonandmicroiI:觚tions.obtainedtheT2-weightedsequencesofthebrainregionswhichweredefinedas8axialsectionsabovethetentoriumofcerebellum.TheFisherexaCttestwasusedtocomparetheappearanceofPVSofthetwogroups.W.eappliedtheMann-WhimeyU-test

sclerosispatients

betweenVRStoassessgroupdifferencesbetweenthetwogroups(multipleversushealthycontrols)inPVScountandPVSdiameter.Con.elatiorlsoncountsanddiameterstheonehandandEDSSon廿1eotherwerecalculatedbySpearman’Scorrelationcoefficienttoassesstheclinicalcorrelationbetweenperivasscularspacesandmultiplesclerosis.3

Result

Perivascularspaceswerevisualizedindifferentbrainregionsinl6of38multiplesclerosispatientsand8of50controlsubjects护O.001).Itshouldsuggestthatthepresenceofperivascularspacesisnotspecificformultiplesclerosis.ButthefrequencyofappearentperivascularspacesinMSgroupishigherthancontrolgroup.TheaverageamountofperivascularspacesInmultiplesclerosispatients(5.4-1-2.4)wasmorethatinthecontrolthangroup(2.7±2.O)忙0.001).MS

compared晰tllcontrol

sizesdidnotpatientspresent谢mlargerperivascularspacessizespacesnumberssubjects(p。=0.037).Butperivascularandcorrelate嘶tllEDSS(严O.052,t7=0.848;,=・0.042,

旷0.876,respectively.

Conclusions

Perivascularspacesasphysiological

sclerosispatientsandcontrol

spacesstructureswerevisualizedinbothmultiplesubjects.ButthethanappearencefrequencyofperivascularinMSgroupWashighercontrolgroup.Multiplesclerosispatientspresented、^,ithmoreandlargerPVSscomparedwitllcontrol

correlationsbetweenthePVSnumbers

perivascularspaceispotentiallyonesubjects.ThereWasnoanddiameterofMSpatientsandEDSS.Theofthemostimportantentryroutesofsoluble

asproteinsaswellasofleucocytesintotheCNS.Perivascularspacesneuroradiologic

markersofbraininflammatorychangesrelatetomultiplesclerosis.

Keywords

multiplesclerosis

disabilityStatusscaleperivascularspacemagneticresonanceimagesexpanded

・英文缩略语・5

中国医科大学研究生学位论文独创性声明

本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料,与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。

论文作者签名:』壁竖日期:塑旌塑垄璺

中国医科大学研究生学位论文版权使用授权书

本人完全了解中国医科大学有关保护知识产权的规定,即:研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属中国医科大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位为中国医科大学,且导师为通讯作者,通讯作者单位亦署名为中国医科大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密内容除外),以采用影印、缩印或其他手段保存论文。

论文作者签名:

指导教师签名:i曼葺玺z豳

・论文・

血管周围间隙与多发性硬化临床的相关性

刖罱

血管周围间隙又称为Virchow.Robin间隙,是脑穿支血管由蛛网膜下腔进入脑实质时,临近的软脑膜内陷在小血管周围(不包括毛细血管)形成的介于两层软脑膜之间的间隙。血管周围间隙作为免疫间隙,其内驻有小胶质细胞,参与局部免疫调节作用【11。在一些神经系统疾病,如脑炎,脑膜炎,轻度外伤性脑损伤m22’231,炎症细胞填满血管周围间隙,可能在细胞介导的免疫反应中起重要作用[241。多发性硬化是中枢神经系统慢性炎性疾病,免疫细胞的侵入导致了局部炎症和脱髓鞘改变及轴突和神经元损害[2,31。血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用[271。Vos等人已在多发性硬化和其动物模型EAE观察到血管周围间隙的扩张【4】。Achrion和Faibel提出血管周围间隙可能代表近期发病的多发性硬化患者颅内炎症的神经影像标志【51。那么血管周围间隙的数目和大小与多发性硬化临床有何相关性呢?本研究通过对多发性硬化组和对照组血管周围间隙的数目和直径大小的比较以及多发性硬化组EDSS分数和血管周围间隙数目和直径大小的相关性分析来确定血管周围间隙与多发性硬化的相关性。

实验方法

一、研究对象

本研究分析了38位多发性硬化患者(男性12位,女性26位,平均年龄37.26岁,年龄范围18—56岁)和50位对照组(男性15位,女性35位,平均年龄37.47岁,年龄范围17_58岁)的头MR/资料(如表1)。两组研究对象在性别和年龄比例上没有显著差别。多发性硬化患者为自2006年1月至2008年10月就诊于中国医科大学附属盛京医院神经内科病房住院患者,符合Poster诊断标准的复发.缓解型多发性硬化。所有多发性硬化患者的M砒检查都是在疾病发作期的三个月内进行的,并且行头M砌检查前4周内均没有进行激素治疗。对多发性硬化患者进行EDSS评分。对照组为同时期于我院体检中心体检行头MⅪ检查的健康人群。多6

发性硬化组患者没有高血压,糟尿病,高脂血症,吸烟的危险囚素以及其他神经和精神心理疾病,影像资料用来评估血管周围间隙的数目和直径大小

表l,显示多发性硬化组和对照组的临床和头部MRI的数据。

二、磁共振影像

MRJ幽像采集使用由PHILIP公司生产的30T超导型磁其振扫描仪,弩用头部线罔,常规行轴忙,矢状付、和冠状能扫描,包括TlWl,T2WI.FLAIR二个序列。TlwI采用白旋同波序列(TRJTE,136/23),T2wI采川快速一旋㈦波JF列(TR/TE,1887/80),FLAIR序列(TR/TE,11000/140),层厚6mm,计数小脑幕卜8个层面的血管蒯围问隙的数日并测量其直径大小(如罔l所示)。

图l,引数幕r辑层而血管周围问隙的数目井测量其直径人小,如幽箭头所不之间的层l自】篇

三、血管周围间隙的确定血管周围间隙的确定根据以F的标准:I)根据影像切面不同,血管周围间隙

呈点状或者条状,边界清晰且光滑,通常直径小于3mm。2)和穿通血管的走行一致。3)在所有的磁共振影像序列上,血管周围间隙的信号密度与脑脊液信号密度相等。4)无增强效应和占位效应。由两名有经验的Mm医师分别在PACS系统显示器上对患者的血管周围间隙的直径,数目进行记录。有疑义者则两位医生共同讨论,意见不一致者去除。大小测量时对圆形、椭圆形间隙选择测量其最大直径,条状间隙测量其短轴的最大径线。一周后随机抽取88位研究对象中的40位进行重复测量以确定测量者内部的可靠性,对于血管间隙数目的组间相关系数为0.996(95%C10.985.0.999),血管周围间隙直径的组间相关系数为0.998(95%C10.994-1.ooo)。

四、统计学分析

数据用算数平均数±SD表示,使用卡方检验来分析血管周围间隙在多发性硬化组和正常对照组出现的频率的差异,使用Mann-WhimeyU检验来分析两组(多发性硬化组和对照组)之间在血管周围间隙数目和直径大小上的差异。血管周围间隙的数目和直径大小与多发性硬化组EDSS分数之间的关系应用Spearman相关系数计算。采用线性回归分析分别分析年龄对多发性硬化组和对照组血管周围间隙数目和直径大小的影响。所有的数据分析应用SPSSl3.0软件进行。

实验结果

l、多发性硬化组和对照组均可见血管周围间隙,血管周围间隙在多发性硬化患者中出现的频率增高。

本研究中多发性硬化组和对照组均可见血管周围间隙,38位多发性硬化患者中16位(42.1%)可见血管周围间隙,50位对照组中8位(16%)可见血管周围间隙,两组之间的差异是有统计学意义的(p<O.001)。

2、多发性硬化组的血管周围间隙的数目多于对照组血管周围间隙的数目

16位有血管周围间隙的多发性硬化患者血管周围间隙的平均个数为(5.4±2.4),而对照组的血管周围间隙的平均个数为(2.7±2.O),两者之间的差异是有统计学意义的(矿<o.001)(如图3A所示)。并且我们发现对照组中血管周围间隙8

的数日与年龄有明显的相关性(严0

样的相关性(FO857,p(O001),而在多发性硬化组却没有这314,萨0236)。

正常对照组

多发性硬化组

图2,显示rlF常坌|i和多发性硬化组萆底节区小同MRIJ≯列上的血管周围M隙,边界清楚,无11l位效成,lm管周围间隙在T2WI(A),T1WI(B),FLAIR(C1序列卜与脯脊液等密度。从幽rU以清楚的看出多发性硬化组的血管周同问隙多r

对照组

3、多发性硬化组患者的血管周围间隙大于对照组的血管周围间隙多发性硬化组中16位可见血管周围间隙的患者,其血管周围间隙的平均直径为(3.0±1.O),而对照组的血管周围间隙的平均直径为(2.2±O.7),在血管周围间隙数目相等情况下对其直径大小进行比较,结果是多发性硬化组血管周围间隙大于对照组(p=O.037)(如图3B)。并且血管周围间隙的直径大小在对照组中与年龄有显著的相关性(r=0.956,p<0.001),在多发性硬化组却没有这种相关性(,=.0.121,旷O.655)。

对照组MS组对照组MS组

图3,A显示了多发性硬化组的血管周围间隙的数目显著多于对照组(萨O.001)。B显示了多发性硬化组的血管周围间隙的直径大于对照组(旷O.037)。4、多发性硬化组患者的血管周围间隙的数目和大小与EDSS分数没有相关性

我们对16位有血管周围间隙的多发性硬化患者的血管周围间隙的平均数目和直径大小与其EDSS分数进行Spearman相关分析发现多发性硬化组的血管周围间隙的数目与EDSS分数没有相关性(严0.052,p=0.848)。并且也没有发现多发性硬化患者血管周围间隙的直径大小与EDSS分数之间的相关性(,=.0.042,p=0.876)(如图4)。

2∞

0∞

∞N8∞

6∞

4∞

∞\瞄∞∞=Z

2∞

0∞

0.o口1.1302.003.叩4.0口

EDSS5.DU石.UU,.UU

图4,显示了E

mbeDss分数与血管周围间隙数目和直径大小的相关性,nur◆size●

讨论

在本研究中,我们证明了多发性硬化组血管周围间隙的数目较对照组增多,

并且大小上也大于对照组的血管周围间隙。据我们所知国内还没有相关的报道,我们不仅计数了不同层面的血管周围间隙的数目,并且对不同部位的血管周围间隙的直径进行了测量。通过三个不同的M对序列,清楚的将血管周围间隙与多发性硬化病灶区分开。并且研究了多发性硬化患者的EDSS分数与血管周围间隙数目和大小的相关性。本研究显示了(1)血管周围间隙不是多发性硬化患者所特有的,作为生理现象也可见于正常人群,但是与对照组比较血管周围间隙在多发性硬化组中出现的频率增高。(2)多发性硬化患者血管周围间隙的数目多于对照组,直径大于对照组。3)血管周围间隙的数目和大小与多发性硬化患者的EDSS分数没有相关性。随着M耐影像学的发展和临床应用以及人们对血管周围间隙免疫监护作用【6,7】的认识不断深入,血管周围间隙已成为研究的焦点。Achiron和Faibel通过对多发性硬化患者血管周围间隙的研究提出血管周围间隙可能是多发性硬化的奇特的神经影像学标志[51。我们的研究发现多发性硬化组的血管周围间隙数目多于对照组的血管周围间隙,这与其的研究结果是一致的。然而我们的研究与其

研究比较而言,不仅仅应用了两个皮质下层面,我们计数了小脑幕上8个层面的血管周围间隙,而且对进行血管周围间隙直径大小进行了比较。

在多发性硬化患者EDSS分数与血管周围间隙数目、大小相关性的研究中,我们没有发现EDSS分数与PVS的数目、大小具有相关性,这是不足为奇的,因为在疾病的初发期多数的MRI参数与临床参数是不相关的。Achrion和Faibel提出血管周围间隙可能代表近期发病的多发性硬化患者颅内炎症的神经影像标志

【5】,然而炎症标志与短期内的疾病进程没有相关性,数据显示炎症的作用往往在疾病的进展中是延迟的。

血管周围间隙作为大脑淋巴液引流的主要通道,实验动物的示踪剂研究指出血管周围间隙与脑内的溶质转运相关。炎症条件下,免疫细胞进入中枢神经系统实质内需要2个步骤:血管壁移行入血管周围间隙及通过神经胶质界膜进入脑实质;第二步假设先前激活的免疫细胞需要再次被刺激【25】。而多发性硬化病灶表现脱髓鞘,血管周围淋巴细胞形成的炎症反应和巨噬细胞浸润【21】。血管周围的炎症反应在多发性硬化发病机制和病程演变中有很重要的作用。尽管多发性硬化确切的发病机制还没有被阐述,但目前的观点认为外周淋巴腔隙内T细胞的活化是始发因素,一旦T细胞被激活,经由血管周围间隙进入中枢神经系统,在那T细胞被抗原递呈细胞再次刺激‘12∞“瑚・261,多发性硬化发病时大量的T细胞被活化积聚于血管周围间隙,使头部MRI上所显示的血管周围间隙的数目增多。

另外在两组血管周围间隙数目相等的情况下,多发性硬化组的血管周围间隙显著大于对照组,这与JensWuerfel等人的研究结果相一致。有人可能会提出多发性硬化较大的血管周围间隙是脑萎缩的结果。然而,JerksWuerfel等人指出多发性硬化组患者的年龄和脑实质分数对血管周围间隙体积没有明显的影响【8】,我们通过线性回归分析也显示年龄仅仅对健康对照组的血管周围间隙数目、大小有明显影响,这也验证了血管周围间隙的扩大与老化过程相关。但是,对多发性硬化组的血管周围间隙的数目、大小没有明显影响。出现这一差异的原因是什么呢?我们不妨假设炎症活动引起的细胞浸润和水肿使血管周围间隙扩大,血管周围间隙的扩大使M砌上所显示的血管周围间隙的直径较大。

最近的实验数据和动物研究也证实了这一假设。免疫细胞和中枢神经系统细

胞之间的反应是宿主防御反应的一部分,在保护中枢神经系统免受慢性感染和病原诱导的损伤中起到非常重要的作用。在健康状态下中枢神经系统在淋巴细胞的免疫监视下,不会出现炎症反应或血脑屏障完整性的破坏[6,9,10】。然而,在局部感染情况下或者当自身免疫过程中再次遇到其特异性抗原时淋巴细胞被激活【l¨,在中枢神经系统内表达为血管周围抗原递呈细胞【11.14】,这些淋巴细胞触发了炎症反应,这一反应随后促进了血脑屏障的破坏和白细胞进入中枢神经系统实质中【l列。这是多发性硬化疾病早期和其动物模型EAE两个关键的表现【161,因为多发性硬化和EAE血脑屏障漏出的原始部位是不同的,正如多发性硬化很少见到脑膜强化但是动物模型却很常见【17】。血管周围间隙是可溶性蛋白和淋巴细胞进入中枢神经系统重要通路之一【10】。以目前的观点来看,血管周围间隙直接与蛛网膜下腔直接相通,含有部分脑脊液。它们的外界是单层的内陷的软脑膜,内层是血管外膜。组织病理学研究指出,除了树突细胞,血管周围小胶质细胞,生理条件下T细胞也位于这些间隙内[12,13,18】,使血管周围间隙在免疫监视中起重要作用【19】。在炎症的发生和维护过程中【12,13,14,20],这些间隙因为细胞和液体的聚集而扩张变得更容易看到。最近的一项对死后多发性硬化患者的研究更加支持了这一证据:Vos等人证明扩大的血管周围间隙内含有侵入的白细胞,其与死后M对表现的弥散白质异常和局部异常相关【4】。甚至,Gareau等人应用MR显微镜,在死后EAE切片上描述了在炎症急性期血管周围细胞的聚集【211。国内尚没有对血管周围间隙与多发性硬化的相关性研究,我们的研究结果揭示了血管周围间隙虽然不是多发性硬化的专有特点,但是与多发性硬化有一定的相关性,可能参与了多发性硬化的炎症活动。

・本研究创新性的自我评价・

目前多发性硬化的确切的发病机制尚未阐明清楚,较公认的观点认为其可能是中枢神经系统的自身免疫疾病,本研究通过对MS和对照组研究对象头M对不同层面血管周围间隙数目和直径大小的比较,以及多发性硬化患者EDSS评分与血管周围间隙数目和直径大小的相关性分析显示血管周围间隙与多发性硬化具有相关性,血管周围间隙可能参与了多发性硬化的炎症活动,为多发性硬化发病机制的研究提供依据,虽然血管周围间隙与多发性硬化的EDSS分数没有相关性,但是血管周围间隙可能作为多发性硬化颅内炎症的标志较临床症状出现早,这可能有利于多发性硬化的早期诊断和治疗。

・参考文献・

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・综述・

有关血管周围间隙研究的进展

血管周围间隙是在一个多世纪前由德国病理学家R.Virchow和法国生物学和组织学家C.P.Robin提出,后来命名为Virchow.Robin腔。血管周围间隙随着脑穿通血管延伸,软脑膜形成了这个间隙的内外边界。很多年来,血管周围间隙一直是人们研究的焦点。随着MRI等影像学的发展和临床应用,许多研究报道了血管周围间隙,扩张的血管周围间隙及扩张的血管周围间隙与许多疾病有相关性。本文通过对血管周围间隙的解剖与神经免疫作用,血管周围间隙M对显像,血管周围间隙的扩大与疾病的相关性等几方面的综述,使大家对血管周围间隙有更深入的理解。

一、血管周围间隙的解剖

直径小于2mm的血管周围间隙存在于任何年龄段的患者,它们是正常的解剖结构。Heier【l】等人报道:小于20岁的健康人群中23%出现了这种血管周围间隙,21叫O岁健康人群有33%存在,41—60岁健康人群中28%存在,61—80岁健康人群中33%存在,大于80岁的18%存在。

血管周围间隙围绕着动脉,小动脉,静脉,小静脉,过去一直认为血管周围间隙是蛛网膜下腔伴随这些穿通血管进入脑实质的延伸,与蛛网膜下腔是直接相通的【2,31。后来通过电子显微镜与示踪剂对血管周围间隙的深入研究证明,血管周围间隙与蛛网膜下腔并不直接相通【2,31。

大脑皮层内的动脉由一层软脑膜包裹,由于这一特殊的解剖特点,皮层内动脉的血管周围间隙与蛛网膜下腔内动脉的血管周围间隙是间接相通的。而由于缺少软脑膜的包裹,皮层内静脉血管周围间隙与软脑膜下间隙是直接相通的【2J。与大脑皮层内的动脉相比而言,基底节区的动脉由两层软脑膜包裹,两层软脑膜之间的血管周围间隙与蛛网膜下腔内动脉的血管周围间隙相通。软脑膜的内层紧紧包被着血管壁的外膜。外层软脑膜与现在的脑神经胶质界膜相接触,并与大脑和前穿质表面的软脑膜相交通。基底节区的静脉没有外层软脑膜(与大脑皮层静脉

相似),这预示基底节区静脉的血管周围间隙与软脑膜下间隙直接相通【3J。大脑实质与大脑灰质之间的组织液引流是通过细胞外间隙的弥散和血管周围间隙的大量流通实现的。通过示踪剂和人脑病理分析证明血管周围间隙携带来自大脑的溶质,实际上血管周围间隙是脑淋巴引流通道【41。

二、血管周围间隙的生理作用

由于血管周围间隙的结构和含有细胞的特点,被认为是具有免疫作用的。His认为血管周围间隙是中枢神经系统的淋巴间隙,认为血管周围间隙与淋巴系统相连通的依据是观察到大量的组织液从动脉周围间隙流入淋巴系统【5。7J。研究显示,将示踪剂注入到大鼠脑灰质组织液中,组织液优先沿着动脉周围间隙流入大脑基地部,通过筛板,经由鼻淋巴系统注入颈深淋巴结【8】。因此血管周围间隙作为总体流量的通路甚至参与组织液从脑组织的引流【6,9】,可以整合到任何中枢神经系统动态液体间隔中【lol。

血管周围间隙是一个免疫间隙,因为其中的巨噬细胞能产生MHC.II抗原,能捕获进入脑内的外源抗原,或者将其呈递给淋巴细胞局部处理,或者将其转运到局部淋巴结[11,121。通过大脑超微结构和注入示踪剂的研究证明了血管周围间隙与大脑细胞外液体和脑脊液间可溶性因子的转运有关【13】。因此,一旦大量激活的巨噬细胞,T细胞,B细胞在局部聚集,血管周围间隙内将产生成熟的免疫应答反应。免疫细胞化学研究结果证实了血管周围间隙含有单核血管周围吞噬细胞;动物实验显示阻断颈部引流将导致富含蛋白液体的血管周围间隙扩张【l羽。另外,血管周围间隙能够发生免疫反应是通过巨噬细胞及内吞作用完成的【15J,而且在血管周围间隙内找到了内源性血清蛋白(IgQ补体C9,IgM)[1610这些实验结果有非常重要的临床相关性关于实验和脑内病理自身免疫功能障碍方面。这表示由于免疫级联血液产生的大分子物质获得被动广泛的进入到中枢神经系统实质和血管周围间隙内。这种被动进入将为潜在的自身免疫抗体和自体反应T细胞提供通路去激活对抗中枢神经系统肽的免疫应答。同时,它也解释了颅内炎症的发生,甚至血脑屏障的紊乱和破坏【l‘71。

三、血管周围间隙在M砒上的特点

血管周围间隙是一个很窄的间隙,约0.3mm,因此,在MRI上是很难看到的。

只有当血管周围间隙扩大到一定程度(直径>O.66mm)后,MⅪ上才能显示。血管周围间隙在MRI上特征是界限清楚的卵圆形,圆形或条管状结构(由于部位和切面不同),与穿通血管的行径一致,在T1WI和T2WI序列上与脑脊液信号相同,无对比剂增强效应,无占位效应。FLAIR序列对于区别血管周围间隙与缺血灶非常有用,缺血灶呈高信号区域,而血管周围间隙与脑脊液信号相同,呈低信号改变。

在MRI上,扩张的血管周围间隙存在于三个典型的位置。一型是磁共振影像上最常看到的,沿着豆纹动脉通过前穿质进入基底节。在那,迂曲的豆纹动脉将延伸方向从侧面改为背内测并紧密聚集在一起。二型是随着髓质动脉进入大脑半球灰质,延伸至白质【18】。三型存在于中脑。在中脑下部,在脑桥中脑交界处的血管周围间隙围绕着丘动脉和副丘动脉的穿通支。在轴平面血管周围间隙主要位于大脑脚之间,在冠状面主要位于小脑幕边缘水平。在上部中脑,血管周围间隙主要位于中脑间脑交界处,它们沿着后丘脑穿通动脉或旁正中间脑丘脑动脉及起源于上基底动脉或大脑后动脉近端的短旋和长旋动脉【19】。

四、扩大的血管周围间隙

直径大于2mm的血管周围间隙被认为是血管周围间隙扩大,在MⅪ上扩张的血管周围间隙直径多大于3mm,有时甚至可达到15mm。但是关于血管周围间隙异常扩大的机制还不清楚,提出的解释有:①血管周围间隙与年龄明显相关,提示血管周围间隙扩大可能是脑老化的表现。在老年脑,血管增粗、扭曲,造成血管周围间隙的扩大;CSF隔室的弥漫性增加也参与了血管周围间隙的扩大;脑实质的萎缩也可引起血管周围间隙扩大,又称作“拉空(exVaCUO)现象"。在正常人,大脑白质也可出现许多细针孔样改变,常常含有开放的血管,称为筛网状态。②在一些病理状态如Binswanger皮质下动脉硬化性脑病,神经病理学表现为动脉硬化性改变或坏死性动脉炎,动脉壁通透性增加可能使血管周围间隙增大。③动物研究证明,脑组织间液沿血管周围间隙进入蛛网膜下腔,再经过淋巴通路到达颈部淋巴结。因此,脑淋巴排除通路的障碍也是造成某些血管周围间隙扩大的原因。④在另外一些病理状态,血管周围间隙在水溶性产物的转运中起作用。在粘多糖增多症,脑室周围白质出现明显的血管周围间隙扩大,水溶性粘多糖积聚在


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