进展性核上性麻痹（PSP）等 4R-tau 蛋白病缺乏精准活体诊断手段，第二代 tau 示踪剂 [¹⁸F] PI-2620 临床 PET 信号的细胞来源长期存在争议。本研究整合小动物PET/MRI分子影像、细胞分选放射示踪、人脑死后放射自显影多维度技术，明确活体 PET 信号主要来源于神经元与少突胶质细胞内 tau 缠结，星形胶质 tau 几乎不贡献显像信号。同时发现灰白质交界区少突胶质富集，可作为 PSPET 最优定量靶区，为 tau 分子影像判读提供细胞级理论依据。

图1：论文封面概要

采用 PS19 4R-tau 转基因小鼠与野生对照，开展纵向动态小动物PET/MRI分子影像扫描；注射示踪后分离神经元、星形胶质细胞测定单细胞放射性。纳入 PSP 患者及对照人群，完成活体 [¹⁸F] PI-2620 PET，匹配死后脑组织 AT8 免疫组化与放射自显影，区分神经元、少突胶质、星形胶质 tau 负荷并关联 PET 定量数值。

分子影像设备应用

小动物采用 3T 美迪索 nanoScan PET/MRI一体机，动态采集 0–60 min 序列，3D 迭代重建；临床使用 Biograph PET/CT，60 min 动态扫描，以小脑为参考计算 SUVR，借助脑图谱勾画额叶皮层、灰白质交界感兴趣区定量示踪摄取。

分子影像设备实验结果

PS19 小鼠全脑 PET 信号随月龄升高，神经元示踪摄取较星形胶质高 27 倍，人脑 PET 高信号区域与神经元 tau 沉积区域完全吻合（图 2）。 

图 2（原文 Fig.3）：小鼠分选后神经元 / 星形胶质单细胞放射性定量对比图

研究结果

离体放射自显影显示神经元、少突胶质 tau 与示踪结合度显著相关，星形胶质 tau 无统计学关联；灰白质交界区少突 tau 密度更高，该区域 PET 诊断效应值优于普通皮层（图 3）。 

图 3（原文 Fig.7）：人脑灰白质交界 PET 定量分层分析示意图

研究结论

通过小动物PET/MRI分子影像检测验证，[¹⁸F] PI-2620 活体 PET 信号由神经元、少突胶质内 tau 缠结主导，星形胶质 tau 无法形成可检测影像信号；灰白质交界是 4R-tau 病最优 PET 定量靶区，该结论统一既往争议，提升 tau 分子影像诊断准确性。

原文出处DOI：10.1007/s00401-024-02834-7