显微镜方法有望为肝脏疾病提供新的见解
研究人员已经开发了一种新的方法来可视化非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的小鼠模型的进展。这种新的显微镜方法提供了高分辨率的3d视图，可能为研究NAFLD带来重要的新见解。NAFLD是一种肝脏中储存过多脂肪的疾病。
韩国科学技术高等研究院医学科学与工程研究生院的Pilhan Kim教授说:“据估计，全球四分之一的成年人患有NAFLD，但还没有找到有效的治疗策略。”“NAFLD与肥胖和2型糖尿病有关，有时会发展为肝严重情况下失败。”
在光学学会(OSA)杂志上生物医学光学表达， Kim和他的同事报告了他们的新成像技术，并表明该技术可以用来观察微小的脂肪液滴是如何在大脑中积累的肝细胞随着时间的推移。
“寻找非酒精性脂肪肝的治疗策略一直具有挑战性，因为大多数研究检查的是仅代表疾病进展的一个时间点的切除肝组织，”Kim说。“我们的技术可以捕捉脂质积累随时间推移的细节，为识别可能导致疾病的多个参数提供了一个非常有用的研究工具，可以针对这些参数进行治疗。”
实时观察疾病进展
捕获活体小鼠模型中NAFLD的动态疾病需要能够实时观察完整组织中生物成分快速变化的相互作用。为了实现这一目标，研究人员开发了一种定制的活体共聚焦双光子显微镜系统，以细胞分辨率的视频速率获取多个荧光标签的图像。
金教授表示:“利用视频速率成像技术，可以实时追踪活小鼠因呼吸和心脏跳动引起的肝脏组织的连续运动，并进行精确补偿。”“这为细胞和亚细胞大小的单个脂滴提供了无运动伪影的高分辨率图像。”
快速成像的关键是一个多边形镜子，旋转速度超过240英里每小时，以提供极快的激光扫描。研究人员还将四种不同的激光器和四种高灵敏度光学探测器加入到装置中，这样他们就可以获得多色图像，捕捉不同颜色的荧光探针，用于标记活小鼠肝脏中的脂滴和微血管。
“我们的方法可以捕获实时细胞行为和形态、血管结构和功能的变化，以及生物成分的时空定位，同时直接可视化脂滴在NAFLD进展中的发展，”Kim说。“随着NAFLD的发展，它还可以分析各种免疫细胞的高度复杂行为。”
研究人员通过观察由缺乏蛋氨酸和胆碱的饮食诱导的NAFLD小鼠体内脂滴的发展和空间分布来证明他们的方法。接下来，他们计划用它来研究肝脏微环境在NAFLD进展过程中的变化，通过对同一只小鼠随时间的成像。他们还想用显微镜技术来观察各种免疫细胞脂质以更好地了解NAFLD进展中复杂的肝脏微环境。
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