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目的：
(1)建立并优化一种基于细菌细胞自身的化学交换饱和转移(CEST)信号的，新型的，无创的，特异性的“细菌核磁检测技术”，用来有效的区分脑脓肿和脑肿瘤，并监测脑脓肿的细菌对抗生素治疗的反应。(2)研究在小鼠模型中LPS诱导的脓毒性急性肾损伤（SAKI）的CEST MRI信号特征，评估CEST MRI技术检测脓毒性急性肾损伤的效能。
材料与方法：
(1)将细菌金黄色葡萄球菌（S.aureus，ATCC＃49775）和F98和9L胶质瘤细胞立体定向注射到F344大鼠的脑中以形成脓肿和肿瘤。分别在两个B1值（1μT和3μT）下检测脑脓肿(n=4)和脑肿瘤(n=7)的CEST信号并对其进行比较。在接受氨苄青霉素（每天40mg/kg，一天两次）治疗前，治疗后第4天和第10天，分别检测治疗组大鼠(n=3)脑脓肿的bacCEST MRI信号并进行比较。
(2)通过ip注射10mg/kg LPS到C57BL/6J小鼠体内诱导产生SAKI小鼠模型（经血清肌酐和组织学检查证实肾功能损伤）。在LPS注射后24小时对小鼠肾脏进行MRI评估，包括检测CEST MRI信号(B1强度=1，1.8和3μT)，以及T1图，T2图和磁化转移对比(MTC)MRI信号。然后，使用Z谱方法对CEST MRI的结果进行分析，在-5ppm到5ppm测量水信号，并归一化(Ssat/S0)。
结果：
(1)体外实验结果显示，S.aureus可被CEST MRI信号检测，Z谱表现为在1ppm至4ppm频率出现强而宽广的CEST信号，其最大信号值位于2.6ppm处。体内实验研究显示，S.aureus细菌性脑脓肿的CEST信号显著高于对侧正常脑实质(P=0.003)。此外，根据脑脓肿中细菌和脑肿瘤细胞不同的B1依赖性，把B1=3μT的CEST信号和B1=1μT时的CEST信号的差异值，简称△CEST（2.6ppm，3μT-1μT），作为一种新的定量化方法，可以有效的将脑脓肿和肿瘤区分开(P=0.005)。在抗生素治疗后第4天，治疗组大鼠脑脓肿的CESTMRI信号显著降低(P=0.035)，显示CESTMRI能有效的早期监测治疗反应。
(2)LPS诱导的小鼠肾损伤模型中，Z谱分析显示，急性损伤的肾脏在不同的B1（1，1.8和3μT）条件下，在+3.5ppm和-3.5ppm频率偏移处均显示CEST信号降低。在B1=1.8μT时，对比组和损伤组的CEST信号差异最为显著，平均Ssat/S0差异分别为0.07（0.55±0.04vs0.62±0.04，P=0.0028）和0.07(0.50±0.04vs0.57±0.03，P=0.0008)。作为对比，SAKI损伤组和对照组的T1，T2弛豫时间及MTC信号没有明显的变化。
结论：
我们的研究首次系统的建立了CEST MRI技才在深部器官细菌感染及脓毒性急性肾损伤方面的应用。因为不需要使用对比剂，CEST MRI作为一种新型的分子影像方法，在具有高特异性的同时，还具有很强的临床转化潜力，为以上两类细菌感染相关的疾病的检测，鉴别和治疗监测提供了一种新型的，无创的，分子水平的核磁成像方法。
(1)建立并优化一种基于细菌细胞自身的化学交换饱和转移(CEST)信号的，新型的，无创的，特异性的“细菌核磁检测技术”，用来有效的区分脑脓肿和脑肿瘤，并监测脑脓肿的细菌对抗生素治疗的反应。(2)研究在小鼠模型中LPS诱导的脓毒性急性肾损伤（SAKI）的CEST MRI信号特征，评估CEST MRI技术检测脓毒性急性肾损伤的效能。
材料与方法：
(1)将细菌金黄色葡萄球菌（S.aureus，ATCC＃49775）和F98和9L胶质瘤细胞立体定向注射到F344大鼠的脑中以形成脓肿和肿瘤。分别在两个B1值（1μT和3μT）下检测脑脓肿(n=4)和脑肿瘤(n=7)的CEST信号并对其进行比较。在接受氨苄青霉素（每天40mg/kg，一天两次）治疗前，治疗后第4天和第10天，分别检测治疗组大鼠(n=3)脑脓肿的bacCEST MRI信号并进行比较。
(2)通过ip注射10mg/kg LPS到C57BL/6J小鼠体内诱导产生SAKI小鼠模型（经血清肌酐和组织学检查证实肾功能损伤）。在LPS注射后24小时对小鼠肾脏进行MRI评估，包括检测CEST MRI信号(B1强度=1，1.8和3μT)，以及T1图，T2图和磁化转移对比(MTC)MRI信号。然后，使用Z谱方法对CEST MRI的结果进行分析，在-5ppm到5ppm测量水信号，并归一化(Ssat/S0)。
结果：
(1)体外实验结果显示，S.aureus可被CEST MRI信号检测，Z谱表现为在1ppm至4ppm频率出现强而宽广的CEST信号，其最大信号值位于2.6ppm处。体内实验研究显示，S.aureus细菌性脑脓肿的CEST信号显著高于对侧正常脑实质(P=0.003)。此外，根据脑脓肿中细菌和脑肿瘤细胞不同的B1依赖性，把B1=3μT的CEST信号和B1=1μT时的CEST信号的差异值，简称△CEST（2.6ppm，3μT-1μT），作为一种新的定量化方法，可以有效的将脑脓肿和肿瘤区分开(P=0.005)。在抗生素治疗后第4天，治疗组大鼠脑脓肿的CESTMRI信号显著降低(P=0.035)，显示CESTMRI能有效的早期监测治疗反应。
(2)LPS诱导的小鼠肾损伤模型中，Z谱分析显示，急性损伤的肾脏在不同的B1（1，1.8和3μT）条件下，在+3.5ppm和-3.5ppm频率偏移处均显示CEST信号降低。在B1=1.8μT时，对比组和损伤组的CEST信号差异最为显著，平均Ssat/S0差异分别为0.07（0.55±0.04vs0.62±0.04，P=0.0028）和0.07(0.50±0.04vs0.57±0.03，P=0.0008)。作为对比，SAKI损伤组和对照组的T1，T2弛豫时间及MTC信号没有明显的变化。
结论：
我们的研究首次系统的建立了CEST MRI技才在深部器官细菌感染及脓毒性急性肾损伤方面的应用。因为不需要使用对比剂，CEST MRI作为一种新型的分子影像方法，在具有高特异性的同时，还具有很强的临床转化潜力，为以上两类细菌感染相关的疾病的检测，鉴别和治疗监测提供了一种新型的，无创的，分子水平的核磁成像方法。