细胞代谢功能和氧化应激在3D工程脑组织模型中的多模式,无标签的光学映射

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物物理学的生物物理.
• 细胞的新陈代谢

背景情况:

• 已建立的大脑成像方法缺乏细胞分辨率用于代谢研究.
• 了解细胞代谢对于大脑功能和疾病至关重要.
• 无标签成像为动态代谢评估提供了一种非侵入性的方法.

研究的目的:

• 开发无标签的成像协议,用于评估工程脑组织中的代谢功能.
• 研究不同类型的大脑细胞 (神经元,星球细胞,微质细胞) 之间的代谢相互作用.
• 利用光谱成像来区分内源性光体,以获得准确的代谢指标.

主要方法:

• 开发了无标签的,两光子激发的光成像协议.
• 采用多波长光谱成像来识别和区分关键的细胞光体 (NAD,P,H,FAD,Lipofuscin).
• 量化光强度和寿命指标,以评估3D脑组织模型中的细胞氧化还原状态和代谢活性.

主要成果:

• 成功地减轻了利波素的光谱重叠,以获得可靠的NAD,P) H和flavin自光测量.
• 在神经元和质细胞之间显示出显著的代谢差异.
• 在不同细胞类型中确定了不同的代谢途径利用 (例如,OXPHOS,糖解,谷氨途径).

结论:

• 建立了一个无标签,非破坏性成像方法来评估大脑细胞代谢功能和相互作用.
• 突出了通过结合强度和终身成像指标获得的互补信息.
• 这种方法有助于我们更好地理解细胞层面的生理和病理大脑过程.