生物标志物

一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标,通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学过程中的进程。

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Sci Rep: 新的非入侵式婴儿脑部代谢标记物检测方法

来源:生物谷 2017-05-03 10:25


图片来自:Unsplash

2017年5月3日/生物谷BIOON/--- 虽然近红外光谱(NIRS)血液动力学测量已经被证明,在调查人类大脑发育中非常有用,但婴儿的血液动力学反应功能(HRF)尚未完全了解。线粒体内的细胞色素c氧化酶(oxCCO)的氧化态的NIRS测量,可能产生关于细胞内的氧利用以及能量代谢的关键信息。一项研究中,研究者们使用宽频谱NIRS系统, 除了血液动力学变化外,还测量了oxCCO的变化。当婴儿被提供精彩的社会活动的视频的时候,他们的右颞叶出现了明显的反应。

NIRS是一种非侵入性光学成像技术,利用下层脑组织吸收近红外光,可以定量氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白的浓度变化。这些变化提供了脑氧合和血液动力学变化的有价值的测量值。由于其低成本,便携性和可用性,NIRS已经成为一种成熟的神经发育研究工具,用于研究婴儿期的面部感知,语言处理和婴儿社会认知。它也被用于研究开发的非典型发育问题,包括涉及的风险自闭症婴儿的研究和儿童孤独症诊断。

NIRS还可以通过测量线粒体呼吸链酶细胞色素c氧化酶(CCO)来提供关于体内细胞能量代谢的信息。 oxCCO测量提供洞察细胞氧的利用,从而提供氧代谢,从而提供比血红蛋白潜在更直接和敏感的脑激活标志物。 虽然有越来越多的人,使用NIRS血液动力学措施,来调查人类发育中出现的大脑功能变化,但关于婴儿的血液动力学反应功能(HRF)的许多未被回答的问题仍然存在。特别地,HRF并不总是遵循典型的概况,并且可以在年龄和脑部调查区域15具有不同的动态,从而使其具有挑战性。已经假设在发育中的大脑中,这些差异可能是由于神经血管耦合过程本身随着神经元发育的持续成熟。NIRS oxCCO测量结合血液动力学测量, 研究的目的是使用研究者开发的宽频谱NIRS系统来评估在典型的人类婴儿中,是否存在由皮层神经元激活引起的血液动力学反应。

三十三名至六个月大的婴儿参与了这项研究 。婴儿来自不同的种族背景,主要是白人(英国/非英国人),因此具有不同的皮肤和头发颜色。 实验条件包括,一系列涉及生物运动的动态社交视频剪辑,例如演员执行“偷窥”。伴随着包含人声的声音,如笑声。 通过使用宽频谱NIRS系统,可以在功能激活期间测量婴儿oxCCO的变化,从而获得对细胞氧利用的关键信息。

以非侵入性的方式研究与活性神经组织相关的生理过程,对未来的研究具有巨大的潜力,以促进我们对临床人群非典型发展的理解。关于婴儿在不同的视频场景下的脑部氧代谢信息,以及不同区域的氧代谢信息,对于全面了解发育中的婴儿脑部功能有着重要意义。(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Maheen F. Siddiqui, Sarah Lloyd-Fox, Pardis Kaynezhad, et al. Non-invasive measurement of a metabolic marker of infant brain function. Scientific Reports, May 2, 2017. doi:10.1038/s41598-017-01394-z

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