第一部分变异型阿尔茨海默病淀粉样蛋白沉积模式及葡萄糖低代谢模式与脑网络关联性的研究目的:建立3种变异型阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）脑葡萄糖代谢模式,分析不同临床表型AD最易受损脑网络,并研究AD上游病理学改变即淀粉样蛋白沉积水平与最易受损脑网络之间的关系,从分子水平探讨AD的发病机制。方法:13例额叶变异型AD（FvAD）,8例少词型进行性失语（LPA）,6例后部皮层萎缩（PCA）,38例典型AD（TAD）,20例年龄匹配正常对照（NC）纳入本研究。所有受试者均行头部90分钟¹¹C-匹兹堡化合物(¹¹C-PIB)PET动态采集及10分钟¹⁸F-脱氧葡萄糖(¹⁸F-FDG)PET静态采集。采用统计参数图（SPM8）软件,将FvAD组、LPA组、PCA组及TAD组分别与NC组的FDG PET图像进行基于体素水平分析,行两个样本t检验。所得结果与15个脑功能网络模板进行拟合优度（GOF）检验,计算得出最佳拟合网络。再以此作为感兴趣区,通过PET定量分析软件（PMOD）,计算最易受损脑网络的淀粉样蛋白沉积水平(BP_ND)。采用SPSS软件,统计分析不同临床表现AD最亦受损脑网络下淀粉样蛋白沉积水平的差异（p<0.05有统计学意义）。结果:在检验水平p<0.05时,FvAD组葡萄糖低代谢脑区位于双侧额叶、颞-顶联合区、后扣带回及楔前叶。LPA组葡萄糖低代谢脑区位于左侧颞叶前部、顶叶、楔前叶及后扣带回。PCA组葡萄糖低代谢脑区位于双侧颞-顶-枕叶、楔前叶及后扣带回,对称分布。TAD组葡萄糖低代谢脑区位于双侧颞-顶联合区、楔前叶及后扣带回,对称分布。GOF计算得出,FvAD组及TAD组最易受损网络均为左侧执行网络,LPA组最易受损网络为听觉网络,PCA组最易受损网络为高级视觉网络。四种临床表型AD淀粉样蛋白沉积水平在各最易受损网络下,均无统计学差异。结论:AD的临床表型与葡萄糖低代谢模式相关,不同临床表型最易受损脑网络不同。淀粉样蛋白沉积水平与脑网络受损不相关。第二部分新型Tau蛋白示踪剂18F-S16临床转化初步研究目的:本研究将围绕新型Tau蛋白PET探针¹⁸F-S16的自动化合成及初步临床转化方面开展。希望通过本研究为临床提供一种新型的、准确的、定量测定Tau蛋白的影像学方法。方法:使用GE MINITrace 10 MeV回旋加速器轰击得到¹⁸F离子,将氟离子传输至GE Tracerlab FX2 N合成仪完成¹⁸F-S16的放射性合成和合成条件优化。快速、稳定、高效地完成¹⁸F-S16的自动化合成,得到安全合格的¹⁸F-S16注射液。对¹⁸F-S16进行体外及体内稳定性实验,及在健康小鼠上进行生物分布实验。在体外研究的基础上,在认知正常受试人群中,进行¹⁸F-S16 PET显像,分别于注射后第10min、60min、120min、240min后进行全身PET/CT 3D采集,计算¹⁸F-S16在人体中的生物分布情况。选取Tau蛋白谱系疾病,对其进行S16 PET显像,研究其显像特点。并同时进行淀粉样蛋白PET显像及FDG PET显像的对比分析。结果:经Tracerlab Fx2N合成器自动化合成¹⁸F-S16,放射化学纯度大于98%,无菌检验及内毒素检验均为阴性。使用radioHPLC对¹⁸F-S16注射液检测,得到的放射性图谱,并与标准品图谱进行比对,证实¹⁸F-S16的身份。荧光性质与活性测定结果显示发现¹⁸F-S16与Tau蛋白有较好的亲和力以及选择性。¹⁸F-S16能够高效穿过正常小鼠的血脑屏障,并且快速从正常脑部清除。此外,¹⁸F-S16在骨中的摄取均较低,提示在体内不脱氟。¹⁸F-S16亲脂性较强,在体内主要通过肝脏-胆囊系统代谢,可以快速通过血脑屏障。在Tau疾病谱系疾病¹⁸F-S16对比研究中,结果显示¹⁸F-S16高度摄取的脑区与FDG显示的葡萄糖低代谢脑区具有较高的一致性性。结论:本研究初步证实¹⁸F-S16有能力临床提供一种新型的、准确的、定量测定Tau蛋白的影像学方法,为以非侵入的方式呈现Tau蛋白的分布、监测疾病进展、评估靶向疗效等方面提供可靠的测评依据和分子影像技术研究平台。