NMR法を用いた精神分裂病・神経発達障害仮説の検証

使用NMR方法验证精神分裂症/神经发育障碍假说

• 批准号: 06770790
• 负责人: 白山 幸彦
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: National Center of Neurology and Psychiatry
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06770790/
• 关键词: in vivo 31P-NMR法; 絶対定量; 精神分裂病; 神経細胞膜リン脂質; 高エネルギーリン酸化合物; 神経発達障害仮説

本研究の目的は、NMR法を用いて分裂病患者脳における神経細胞膜の異常、脳内代謝の異常を探り、精神分裂病・神経発達障害仮説の検証することである。NMR測定には国立精神・神経センターにおいて開発された2テスラ・高磁場ヒト全身用NMR装置を使用した。ヒト脳の31P-NMRスペクトルでは線幅の広い成分が狭い成分に重乗するため、信号強度の定量性を損なわずにスペクトル分解能が向上するように、信号の後処理をNMR1ソフトを使い最適化した。0.3-30mMのリン酸のファントムを用いて、選択領域ISIS法(約125ml)で測定し、検量線を作成した(r=0.996)。対象は、健常人男性4名、女性5名の計9名である。前頭葉を選択領域(約125ml)に設定し、領域選択ISIS法を用いて31P-NMRを測定した。測定条件は、繰り返し時間3秒、加算回数1024回、全所要時間は約90分間である。細胞膜リン脂質の前駆物質であるフォスフォモノエステルの各構成成分であるα-グリセロフォスフェイト(α-GP)、フォスフォリルエタノールアミン(PE)、フォスフォリルコリン(PC)、崩壊物質フォスフォジエステルの各構成成分であるグリセロフォスフォリルエタノールアミン(GPE)、グリセロフォスフォリルコリン(GPC)、高エネルギーリン酸化合物であるフォスフォクレアチン(PCr)、α-、β-、γ-ATP、無機リン、の計10個のピークについて分析を行った。また、α-GP、PE、PC、GPE、GPC、PCr、等の水溶液(pH=7.0)を含むファントムを作成し、PCrを基準に化学シフト値を求めた。定量法はLuytenらの方法を基に改良を加えた。ピーク面積は非線形最小自乗法を用いたカーブフイッッテイングにより求めた。その際に、各々の化学シフト値を固定した。各成分のT1値は文献値を用い、飽和定数を求め強度を補正した。絶対濃度は、外部基準を仲介にして、10mMリン酸のファントムから被験者と同一の領域選択下で測定して得られた検量線から求めた。結果(mM、平均±標準偏差)は以下の通りであった。α-GP=0.11±0.02;PE=0.85±0.05;PC=0.75±0.04;Pi=1.56±0.06;GPE=1.21±0.05;GPC=1.37±0.06;PCr=3.26±0.11;ATP=2.23±0.08。PCr、Pi、ATP、の値は、文献値とよく一致した。従って、本研究によりはじめて分離定量されたα-GP、PE、PC、GPE、GPC、の値は妥当なものであると考えられる。分裂病の軽微な差異を検出するためには更なる精度が必要である。そのために、外部基準に緩和試薬を混入させることや、α-GP、PE、PC、GPE、GPC、各々のT1値と半値幅を求めることを検討している。

本研究的目的是利用核磁共振方法调查精神分裂症患者大脑中神经元膜和脑代谢的异常情况，验证精神分裂症和神经发育障碍的假说。对于 NMR 测量，我们使用国家精神病学和神经病学中心开发的 2 特斯拉高磁场人体全身 NMR 设备。在人脑的31P-NMR谱中，宽线宽分量叠加在窄线宽分量上，因此使用NMR1软件对信号的后处理进行了优化，以在不影响信号强度定量性的情况下提高谱分辨率。 。使用0.3-30mM磷酸体模，使用选区ISIS法（约125ml）进行测量，并创建校准曲线（r=0.996）。受试者为 9 名健康人，其中 4 名健康男性和 5 名女性。将额叶设定为选择区域(约125ml)，使用区域选择性ISIS法测定 31 P-NMR。测定条件为重复时间3秒、合计添加次数1024次、合计所需时间约90分钟。细胞膜磷脂前体磷酸单酯和崩解物质磷酸二酯的成分α-甘油磷酸（α-GP）、磷酸乙醇胺（PE）、磷酸胆碱（PC）共分析了甘油磷酰乙醇胺（GPE）、甘油磷酰胆碱（GPC）、磷酸肌酸（PCr）、高能磷酸化合物、α-、β-、γ-ATP、无机磷等10种物质的峰。另外，制作含有α-GP、PE、PC、GPE、GPC、PCr等的水溶液（pH=7.0）的体模，并根据PCr测定化学位移值。定量方法是在Luyten等人方法的基础上改进的。使用非线性最小二乘法通过曲线拟合确定峰面积。此时，各个化学位移值是固定的。对于各组分的T1值，采用文献值，并确定饱和常数并校正强度。绝对浓度是根据在与受试者相同的区域选择下从 10 mM 磷酸盐模型获得的校准曲线确定的，由外部标准介导。结果（mM，平均值±标准差）如下。 α-GP=0.11±0.02;PE=0.85±0.05;PC=0.75±0.04;Pi=1.56±0.06;GPE=1.21±0.05;GPC=1.37±0.06;PCr=3.26±0.11;ATP=2.23±0.08。 PCr、Pi、ATP的数值与文献值吻合较好。因此，本研究首次分离定量的α-GP、PE、PC、GPE、GPC的值被认为是合理的。需要更精确地检测精神分裂症的细微差异。为此，我们正在考虑在外标中加入松弛试剂，并测定α-GP、PE、PC、GPE和GPC各自的T1值和半宽度。