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评估小鼠大脑或脊柱创伤后的轴突再生

使用抗轴突生长抑制剂(AGI)蛋白的化合物处理的小鼠脊髓切片研究了受损的神经再生。使用宽场和THUNDER成像技术对切片进行筛查,以找到活动和非活动轴突。结果表明,THUNDER图像中主动轴突和非主动轴突之间有更好的区分。在大脑或脊髓受伤或疾病之后,受损的神经通常无法再生。研究表明,抑制AGI可导致轴突再生和神经功能增强。对恢复受损神经连接的方法的有效评估将有助于发现对患者有效的治疗方法。

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Introduction

轴突不能在创伤和疾病(例如脊髓损伤(SCI),中风,脑外伤(TBI)或多发性硬化症(MS))后再生和恢复神经功能,从而使患者的预后恶化 [1-3]。大量研究已经确定了两大类轴突生长抑制剂(AGI)蛋白,它们可导致轴突生长停滞。 [1]。它们是髓磷脂相关抑制剂(Nogo,MAG,OMgp)和硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPG)。否定这些抑制剂在体内的活性的实验表明,受损轴突的再生略有增加,但功能恢复更为显着 [2]。 “长距离”轴突再生介导的功能恢复的另一种假设是脊髓损伤后通常仍保留完整的脊髓回路 [3]。此类实验的目标之一是评估完整脊柱回路替换丢失连接的可能性,并进一步确定否定AGI的作用是否支持适应性或适应不良的轴突重组。

在这项研究中,使用了宽视野显微镜和THUNDER成像技术。目的是看筛查主动轴突和非主动轴突的效率是否存在差异。

Methods

标本
小鼠模型生物用于研究。收获荧光标记的小鼠脊髓切片。计数在注射治疗后会抵消AGI作用的区域中的活动轴突,用于确定实验治疗的功效。

影像学
图像数据是使用 THUNDER Imager 3D组织 来自Leica Microsystems。用PL拍摄了10个Z平面的堆栈 APO 10X / 0.45物镜和DFC9000 GT sCMOS相机。

结果
小鼠脊髓截面的图像如图1所示。左侧图像(图1A)是原始的宽视场荧光图像,显示为最大强度投影(MIP)。右图(图1B)是使用THUNDER技术中使用的大容量即时计算清除(LVICC)处理的相同数据的MIP。断开连接的非活动轴突发出绿色荧光,而重新连接的活动轴突发出红色荧光。

结论-通过THUNDER成像更快地筛选轴突

结果(图1)显示,与标准的宽视野图像相比,使用THUNDER图像可以更好地区分红色(活动)与绿色(非活动)荧光轴突的位置和数量。基于此结果,THUNDER成像可以更快地筛查轴突,从而可以更有效地确定实验治疗的有效性。这些发现最有价值的治疗方法可以作进一步研究,作为对抗AGI蛋白在脑部或脊髓创伤或疾病后的作用的潜在方法。

Acknowledgements

图像数据由美国康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学医学院神经病学和神经科学教授William Cafferty提供。