マルチプル硬化症のマウスモデルにおける第3ハーモニック世代顕微鏡を用いて,皮質下白質の分解をin vivoのラベルフリーで追跡する

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• バイオメディカル光学
• 顕微鏡による顕微鏡検査

背景:

• ホワイトマター (WM) のミエリン分解は,神経変性理解に極めて重要です.
• ミエリン構造の正確な特徴づけは,神経疾患の研究に不可欠である.

研究 の 目的:

• マウスの白質におけるミエリン構造のラベルフリーなインビボ画像法を開発・実証.
• 多発性硬化症のマウスモデルにおけるミエリン動態と構造変化を調査する.
• 神経退行性疾患モデルにおけるミエリンと細胞活動の同時イメージングを可能にする.

主な方法:

• 1320nm刺激による第3ハーモニックジェネレーション (THG) 顕微鏡を用いて,未傷の皮質を通してミエリン構造のラベルフリーなインビボイメージングを行いました.
• カプリゾーンマウスモデルで同じ軸索に縦方向のTHG画像を撮影した.
• Ranvier in vivo のノードでのイントラノード距離を測定した.
• THG信号濃度に基づくミエリン構造変化のための新しいメトリックを開発しました.
• GFPで標識されたマイクログリアの並列イメージングのための3フォトン興奮光顕微鏡との互換性が実証されました.

主要な成果:

• 白質のミエリン構造のラベルフリー・イン・ビボ画像化が成功しました.
• カプリゾーンモデルでミエリン発泡の動態を観察し,特徴づけました.
• イントラノード距離を定量化し,ミエリン構造的整合性を測定する新しいメトリックを導入した.
• 総合的な分析のために,ミエリン (THG) とマイクログリア (光) の並列画像を展示しました.

結論:

• THG顕微鏡は,白質のミエリン構造と動態のインビボ特徴化のための強力なラベルフリーツールを提供します.
• このテクニックは,神経変性疾患におけるミエリン病理学の研究を容易にする.
• THGと光イメージングのアプローチの組み合わせにより,ミエリンと細胞の変化を vivo で同時に追跡することができます.