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徕卡显微课堂 - 阿症斑块:厚组织中目标的快速可视化

2019-09-26 14:11:30 133


奥林巴斯显微镜


奥林巴斯显微镜

9月21日

世界阿尔茨海默病日

“不知何时,一种伴随着失眠的健忘症袭击了整座村庄。村民们不得不开始与健忘作斗争,他们给每样东西上贴上名字的标签,但随后便发现即使记起了东西的名字,也总有一天会忘记它的用途。于是标签变得复杂起来,开始说明每件东西的用途,可这好像也没用,一旦他们忘记了字的意义又该怎么办……”


这是马尔克斯所著《百年孤独》里出现的情节,看起来好像笑话一般魔幻而荒诞。但是在我们的身边,现实生活中,确确实实有这么一群人,最终会避不可免地忘记了一切,他们就是阿尔兹海默症患者。世界并没有遗忘他们,但是他们却会彻底遗忘掉整个世界。

在所有诊断出的痴呆病例中,超过 60% 归因于阿尔茨海默症 (下称阿症),我国目前的阿症患者约600万,平均每年还有30万老年人加入这一行列。但是,现在的医疗水平还无法治愈阿症,市面上的所有药物都只能延缓疾病的进程,好消息是,众多的神经生物学家正在努力尝试从发病机理上减轻患者症状。 

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斯坦福大学 Mehrdad Shamloo 教授实验室致力于脑部疾病功能研究以及阿症新疗法的开发,如利用阿症动物模型研究发病机理,其中最重要的研究手段为对厚厚的大脑组织进行成像。



“老年斑”的出现

阿症病程发展的一个明显的变化是脑组织 τ 蛋白积累 (神经原纤维缠结) 导致的细胞变性,其次是脑细胞外致密颗粒 ( ”老年斑” ) 的出现。这些斑块由折叠错误的 β-淀粉样蛋白组成,由于对酶活性具有抗性,因此容易在脑组织中积累[1]。



阿症斑块的可视化

借助徕卡新型 THUNDER Imager 3D Cell Culture 高分辨率宽场显微镜,Shamloo 教授获得 40 μm 厚、未透明化脑组织的大量 Z-stack 图像数据,成像清晰度之高、速度之快让人眼前一亮!

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图1:小鼠海马体纵向切片。左,普通宽场显微镜图像;右,THUNDER 成像。

β-淀粉样蛋白斑块 (绿色,6E10) 由小神经胶质细胞/小噬细胞包围 (红色,Anti-Abi1),蓝色为细胞核 (DAPI)。

图片由斯坦福大学 Mehrdad Shamloo 教授提供



THUNDER 高分辨率宽场显微成像

THUNDER Imager 3D Live Cell , 3D Cell Culture 和 3D Assay 为徕卡 THUDNER 高分辨率宽场显微镜家族成员,采用徕卡最新开发的高清宽场成像专利技术,在实现高速、高分辨率的同时具有宽场显微成像一样的极低光毒性与超快速度,特别适合弱荧光活细胞和细胞团 (肿瘤球、类器官…) 样品的长时间高清晰成像和 Z-stack 多层扫描、3D重构。


轻而易举即可观察到如 Mehrdad Shamloo 教授实验中的厚组织、纳米级的阿症淀粉样蛋白斑块和小胶质细胞。

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参考

1. Alzheimer A: “Über eine eigenartige Erkrankung der Hirnrinde”. Vortrag (3. November) auf der Versammlung Südwestdeutscher Irrenärzte in Tübingen am 3. und 4. November 1906. Eigenbericht Alzheimers in Allg. Zeitschrift für Psychiatrie und psychisch-gerichtliche Medizin (1907).

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