磁共振成像 照出你身体里有多少糖

　　【仪表网 行业应用】糖类是人体的基础营养物质，也是主要的能量来源。但是现代社会饮食过量的糖分摄入也造成了许多健康问题。有大量研究表明，高糖饮食会导致肥胖、糖尿病、龋齿、动脉硬化等诸多疾病。因此，血液中葡萄糖的浓度已经成为糖尿病、肥胖症等疾病的诊断标准之一。
 

　　然而人体内的糖分并不是都以葡萄糖的形式存在。我们都知道身体内多余的葡萄糖可以转化为脂质储存起来，但是在葡萄糖和脂质之间还有一个中间过程——糖原。糖原是动物储存糖类的主要形式，主要由肝脏细胞和骨骼肌细胞产生与储存。糖原在动物体内的作用相当于植物体内的淀粉，可以随时转化为葡萄糖为身体各个部位提供能量。储存在肝脏中的肝糖原是维持血糖浓度稳定的关键，与血糖相比，糖原检测在诊断会造成身体能量代谢异常的疾病时更有参考意义。
 

　　目前，检测糖原仍然需要从人体取下组织或细胞进行检验。由于肝脏取样的创伤性很大，无法作为常规检查，因此糖原检测在临床诊断中发挥的作用有限。如何实现无创化检测并量化糖原含量成为糖原检测技术重要的突破方向。
 

　　近，美国约翰斯霍普金斯大学的研究人员发明了一种磁共振检测糖元的方法——glycoNOE MRI。这种方法不仅实现了无创检测，还可以定位并成像体内的糖原，有望改变糖原检测在临床上的地位。
 

　　磁共振成像技术利用了磁共振现象，即在外加磁场中，特定频率的射频脉冲会激发原子核使其产生共振效应，当脉冲停止后，原子核从激化状态回到平衡排列状态，同时会产生射电信号。通过检出信号并进行空间分辨，就可以得到原子核分布图像。临床上常用的原子核是氢原子核质子(1H)，它的信号强，绝大部分来源与人体内的水分。
 

　　虽然糖原中也有氢原子，但是信号太弱，无法通过传统的磁共振成像技术形成图像。有研究指出糖元中的氢原子核与水存在NOE耦合效应，约翰斯霍普金斯大学的研究人员在此基础上设计了利用水放大糖原氢原子核信号的方法。当脉冲波降低糖元中氢原子核信号的时候，水的信号由于耦合效应存在，也会随之降低。通过量化水的信号变化，就可以确定糖原信号的变化。人体水分中的氢原子核浓度是糖元的上千倍，磁共振成像只需要检测水的信号就可以获得体内糖元的分布图像。
 

　　研究人员在体外实验和小鼠实验中都验证了糖原浓度和glycoNOE MRI检测信号之间确实存在线性关系，并且还展示了glycoNOE MRI在监测饥饿和胰高血糖素影响小鼠肝糖原浓度变化的可行性。这意味着这种新的磁共振技术有希望在短时间内应用到人体研究中。
 

　　许多疾病都会造成糖原代谢异常，糖原也有可能像血糖之于糖尿病一样成为这些疾病的重要标志物。糖原检测技术的无创化对推广糖原检测具有重要的意义，也为研究、诊断和治疗人体能量代谢相关疾病提供了巨大的帮助。也许不久之后，我们就可以在医院看到这种新技术的应用。