无标签的非线性显微镜探测活组织中的细胞代谢和骨髓动力学

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.
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 神经元和质细胞之间的代谢合对于大脑功能和髓蛋白可塑性至关重要.
• 目前的方法缺乏空间时间分辨率来研究活组织中的新陈代谢和髓.
• 了解这些过程对于生理学和病理学大脑研究至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证一种无标签的多式非线性光学显微镜平台,用于同时绘制活脑组织中细胞代谢和髓的图谱.
• 为了能够对在髓化,脱髓化和再髓化过程中的代谢和髓动态进行定量评估.
• 为了研究神经质代谢合和骨髓组织在器官类型的小脑培养.

主要方法:

• 使用多式非线性光学显微镜平台,结合第三子 (THG) 显微镜用于髓成像和两光子光寿命显微镜 (2PFM) 的NAD (P) H的代谢评估.
• 开发了一种先进的图像处理框架,用于细胞细分和髓化轴突检测的自动化方法.
• 将平台应用于有机型小脑培养物,以研究髓化,脱髓化和复髓化动态.

主要成果:

• 在大脑小叶片中成功地绘制了3D髓分布图,精确到单个轴突.
• 在神经元,寡细胞和微质细胞中确定了不同的代谢特征.
• 在实验性脱髓化过程中观察到微质中的代谢转变与髓分布变化相关.

结论:

• 建立了无标签的光学成像技术,作为一种强大的,非侵入性的工具,用于描述活脑组织中神经质代谢合和髓质组织.
• 开发的平台为神经炎症和神经退行症的研究开辟了新的途径.
• 提供高时空分辨率的洞察力,了解新陈代谢和髓之间的动态相互作用.