用磁共振成像技术探讨唾液酸对仔猪早期脑发育的影响

【摘要】唾液酸(Sialicacid,Sia)是自然界中以酰基化形式存在的神经氨酸衍生物的统称。唾液酸具有多种生物学功能,比如：促进细胞的增值、分化和参与识别；与病原微生物相互作用,参与免疫反应；促进神经系统的发育,易化记忆形成,提高学习能力。大脑发育的关键时期,进行干预可以对大脑造成远期的不可逆的影响。许多动物实验表明唾液酸可以对大脑发育、学习和记忆能力产生重要影响。仔猪因其发育和解剖与婴儿相似,适合做研究婴儿发育的动物模型。磁共振成像技术因其对软组织空间分辨率高、可用多种参数成像和对机体无辐射损伤等优点已广泛应用于脑代谢、脑结构和的脑功能定量研究中。本实验以新生仔猪为动物模型,通过在饮食中添加唾液酸,用磁共振成像及定量分析技术,探索唾液酸对仔猪脑结构发育的影响。平均体重为2kg的61头3日龄仔猪,随机分为4组：对照组(不额外添加N-乙酰神经氨酸,N=16)、实验组一(N-乙酰神经氨酸601.8mg/100g,N=15)、实验组二(乳糖结合的N-乙酰神经氨酸486.8mg/100g,N=14)和实验组三(酪蛋白结合的N-乙酰神经氨酸和乳糖结合的N-乙酰神经氨酸各占50%以及0.5g/L的乳铁蛋白,N-乙酰神经氨酸的总含量为439.1mg/100g,N=16),且保证相同遗传背景的仔猪不在同一组。仔猪在38日龄进行磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)扫描,第39日龄仔猪安乐死断头取脑。NMR扫描采集的数据包括：T1加权成像(T1-weightedimaging,T1WI),T2加权成像(T2-weightedimaging,T2WI),弥散张量成像(DiffusionTensorImaging,DTI)。对T1图像用基于体素的形态测量学(voxelbasedmorphometry,VBM)方法分析组间灰质体积的差异：DTI图像上用于工划分感兴趣区(regionofinterest,ROI)的方法将胼胝体分成三部分,并测量胼胝体各部的各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)。统计方法：实验组一、实验组二和实验组三分别和对照组进行双样本T检验(Two-samplet-test),以探究唾液酸对仔猪大脑发育过程中结构的影响。实验结果：各实验组相对于对照组仔猪的体重、脑重和全脑体积的差异无统计学意义。经图像处理和统计分析,VBM的结果如下：实验组一较对照组灰质体积增加的区域有左侧背外侧运动皮层、左侧小脑小叶和左侧初级视觉皮层,灰质体积减少的区域有左侧上丘；实验组二较对照组灰质体积增加的区域有左侧躯体感觉皮层、左侧颞叶、左侧岛叶皮层、左侧海马旁回、右侧小脑小叶,体积减少的区域为前联合周围灰质、中央灰质、右侧屏状核、右侧丘脑背外侧核。实验组三较对照组灰质体积增加的区域有左侧丘脑,左侧海马旁回,灰质体积减少区域为小脑小叶。DTI的结果是,各实验组相对于对照组胼胝体三个区域的FA值的差异均无统计学意义。本实验得出以下结论：(1)唾液酸对仔猪的体重、脑重和脑体积的影响不显著,差异无统计学意义；(2)唾液酸对仔猪大脑发育有促进作用,并且不同存在形式的唾液酸对仔猪大脑发育的影响不同。其中实验组一的配方奶可以促进左侧躯体感觉皮层、左侧颞叶、左侧岛叶皮层、左侧海马旁回、右侧小脑小叶等皮层灰质的发育；实验组二的配方奶可以促进左侧躯体感觉皮层、左侧颞叶、左侧岛叶皮层、左侧海马旁回、右侧侧小脑小叶皮层的发育；实验组三的配方奶可以促进部分丘脑神经核团以及海马旁回的发育。(3)唾液酸对胼胝体的发育没有显著影响,差异无统计学意义。
【作者】张全增；
【导师】王冰；
【作者基本信息】厦门大学，内科学，2014，硕士
【关键词】仔猪脑发育；唾液酸；磁共振成像；

【参考文献】
[1]刘彦姝.DNA序列的二维图形表示及应用[D].湖南大学,计算机科学与技术,2010,硕士.
[2]高燕.陕西省文化产业政策效应研究[D].西安外国语大学,区域经济学,2014,硕士.
[3]王祎.基于马氏超椭球学习机的文本分类算法研究[D].渤海大学,运筹学与控制论,2014,硕士.
[4]唐志涛.测评系统组件间数据交互的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[5]沈建华,陈健.绿色光网络:新材料、新技术和新挑战[A].中国通信学会通信线路委员会.2012年光缆电缆学术年会论文集[C].中国通信学会通信线路委员会:,2012:6.
[6]李佳镁,王刚,陈立兴,徐玉明,卞军,鲁云.功能化石墨烯片/碳纳米管协同改性聚苯乙烯纳米复合材料的制备和力学性能研究[J].塑料工业,2015,04:74-78.
[7]刘威.高校大学生综合素质评价体系的研究[D].华北电力大学（北京）,技术经济及管理,2004,硕士.
[8]何飞.复杂电磁环境下通信信号的分选模型与算法[D].兰州大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[9]檀雅冰.莎莉·波特电影研究[D].河北大学,广播电视艺术学,2014,硕士.
[10]陈璐,杨永标,姚建国,杨胜春,宋杰,王蓓蓓.基于电力积分的需求响应激励机制设计[J].电力系统自动化,2013,18:82-87.
[11]刘国强.功能性含氟聚合物微球的制备及性能研究[D].湖北大学,材料学,2012,硕士.
[12]魏钰帅.钢筋混凝土异形截面柱与矩形截面柱框架结构抗震性能对比与研究[D].西南交通大学,结构工程,2013,硕士.
[13]韩海超.基于ISO/IEC/IEEE 21451-7协议的传感器电子标签的研究与开发[D].复旦大学,集成电路工程,2012,硕士.
[14]邓彬.缺氧诱导胃癌调节性T细胞转化及汉黄芩素干预的实验研究[D].扬州大学,中西医结合临床,2014,博士.
[15]温亚娟.典型热电材料的第一原理计算[D].杭州电子科技大学,物理电子学,2014,硕士.
[16]刘欣.庄河市绿色经济带建设中畜牧业区域发展模式研究[D].大连理工大学,MPA（专业学位）,2012,硕士.
[17]李秋艳.Ni(OH)_2及其复合材料电化学性能的研究[D].燕山大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[18]陶永林,倪祖彭,章文斌.具有未知时滞的线性连续系统的辨识[J].自动化学报,1991,04:471-475.
[19]刘雯彬.我国汽车产品召回法律制度研究[D].贵州民族大学,经济法学,2013,硕士.
[20]张衡.引线键合铜球加热装置及实验研究[D].广东工业大学,机械工程,2013,硕士.
[21]吴豹.互联网对城市青少年交往的影响研究[D].南京邮电大学,教育技术学,2013,硕士.
[22]田畅.DR公司面向招聘的素质模型建立及应用[D].东北大学,工商管理,2010,硕士.
[23]王璐璐.土芽孢杆菌TS3-9胞外多糖的初步研究[D].浙江工商大学,生物化工,2013,硕士.
[24]严有才.集资诈骗与民间借贷的界分[J].吉林广播电视大学学报,2014,08:95-97.
[25]梁彦军.美加保险恶意制度研究及对中国的启示[D].对外经济贸易大学,法与经济学,2014,博士.
[26]梁蓉.论党的第三代领导集体维护新疆稳定的思想[D].华东师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2003,硕士.
[27]郑晶晶.基于FPGA的8位嵌入式CPU设计[D].杭州电子科技大学,集成电路工程,2012,硕士.
[28]田象生,宁云才,任崇山.提高员工素质构筑煤矿安全生产坚实基础[J].煤炭工程,2015,01:146-148.
[29]陈建荣.前列腺癌根治术后标本较穿刺标本Gleason评分上升的影响因素分析[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[30]汤广福.特约主编寄语[J].电力系统自动化,2013,15:1-2.
[31]赵健.中国足球超级联赛的竞争平衡性分析[D].北京体育大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[32]周献术.延安时期马克思主义文艺理论中国化研究[D].西南大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[33]魏雪超.Fe原子单层/石墨烯混合结构的物性研究[D].延边大学,2011.
[34]邱悦.云媒体中基于效用最大化协商机制的资源分配算法研究[D].中国海洋大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[35]杨长春.罪犯隐私权的法律保护研究[D].南京师范大学,法律,2012,硕士.
[36]王敬.我国农民工社会保障法律制度研究[D].东北大学,宪法学与行政法学,2010,硕士.
[37]王乐.雷管引信炸药装填高度的测量[D].长春工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[38]周卉.“公建公租”：我国城市住房制度的改革目标[D].南京财经大学,政治经济学,2013,硕士.
[39]刘美玲.操控理论视角下《世界是平的》两中译本的研究[D].华中师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[40]于志远.碳纳米管的功能化及其复合材料的电磁性能研究[D].长春理工大学,2009.
[41]张立业.我国军队律师制度研究[D].燕山大学,诉讼法学,2014,硕士.
[42]张辉波.我国投资基金制度的建设研究[D].华东师范大学,金融学,2004,硕士.
[43]黄焕辉.城市建设发展中的市政债券风险与定价分析[D].华南理工大学,金融工程与经济发展,2014,硕士.
[44]韩晓姝.科尔沁沙地不同固沙群落土壤微生物多样性研究[D].东北大学,生态学,2010,硕士.
[45]方莹.2型糖尿病与卵巢癌发生率及预后关系的临床分析[D].郑州大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[46]吕长兴.内蒙古大兴安岭森林生态效益补偿制度研究[D].大连理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[47]杨艳.长江口现代潮滩硫酸盐沉积相分异及其对全新世沉积地貌环境演变的指示意义[D].华东师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[48]乔瑞.基于移动代理技术和协议分析技术的入侵检测系统[D].武汉理工大学,2005.
[49]魏宇昆,高玉葆,李川,许华,任安芝.内蒙古中东部草原羽茅内生真菌的遗传多样性[J].植物生态学报,2006,04:640-649.
[50]郭苗莉.应用基因表达谱芯片研究MNNG诱致小鼠胚胎畸形肢体基因表达的变化[D].第二军医大学,2002.