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NEWS尊龙凯时:基于组织透明化技术的完整器官空间蛋白组学探索
来源:梁静贝 日期:2025-03-27在研究痴呆症的早期症状时,发现这些症状主要以局部炎症细胞的激活、微血管系统的变化以及特定大脑区域中的初始淀粉样蛋白斑块的形成为特征。这些微小的病变通常难以通过常规组织学方法识别,限制了对该疾病早期阶段的有效诊断和治疗。然而,近期在组织透明化技术方面的突破,有望为诊断提供新的方向。这一技术通过对小鼠器官乃至完整的人体器官进行荧光成像,使研究人员能够更加清晰地观察到细胞和亚细胞的结构,甚至可迅速识别出微小的细胞结构变化,特别是在人工智能(AI)的辅助下,该过程变得更加高效精准。
在空间蛋白质组分析的研究中,尽管多种方法正在积极推展,但目前大多数技术仍受限于分析少于100种蛋白质,或者仅能处理二维样本。2022年12月,德国研究者Bhatia HS一行在《Cell》期刊上发布了名为“Spatial proteomics in three-dimensional intact specimens”的研究,探索了将完整器官透明化与高灵敏度质谱(MS)蛋白质组分析结合的可能性。该方法被称为透明化器官三维成像的MS(DISCO-MS),成功揭示了小鼠和人体器官中初始病理事件的空间分子图谱。
为了改善样本提取的效率,研究团队还开发了DISCO-bot这一自动组织提取系统,特别适用于提取包括整个成年小鼠和完整人类器官在内的复杂样本。此外,研究还向透明化小鼠骨髓及人类心脏的免疫细胞富集组织的空间蛋白组异质性研究展开。
在这一领域中,强有力的技术创新为病理标志的识别提供了新的思路。采用5xFAD小鼠模型,研究团队能够有效识别和分析与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白(Ab)斑块。这一成果结合了基于U-Net的网络框架,快速识别小鼠脑中的Ab斑块,并基于分析结果绘制出与疾病相关的脑区域。研究指出,海马后区等关键脑区是初始斑块形成的主要位置,而在疾病的后期则观察到斑块数量的显著增加。
此外,通过DISCO-bot系统,研究者实现了对透明化样本的小型无损组织提取,使得后续的蛋白质组学分析更加高效。这一技术的灵活性不仅可扩展到多种生物组织,还可结合其他荧光染料进行成像,为不同疾病的早期诊断提供了更为精准的工具。
总体而言,DISCO-MS技术的出现标志着空间蛋白质组分析方法的重大进步,特别是在完整器官和生物体的三维成像上,赋予了我们更深入的理解疾病机制的可能性。这样的创新不仅展示了医学研究的新趋势,也为如尊龙凯时等品牌在生物医疗领域的发展提供了广阔的契机,推动未来的研究与应用。
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