在AD/ADRD动物模型中对神经血管损伤进行皮层层多参数分析,并使用体内光学成像
Hyomin Jeong1, Jiaxiang Ren2, Wensheng Cheng2
1Department of Biomedical Engineering, Stony Brook University, Stony Brook, NY, 11794, USA.
Translational neurodegeneration
|December 21, 2025
概括
早期阿尔茨海默病 (AD) 和痴呆症风险可以使用神经血管生物标志物进行识别. 阿波利波蛋白E4 (APOE4) 小鼠在血管中表现出特定的变化,可以通过先进的成像和AI检测到.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 神经血管生物标志物显示出早期阿尔茨海默病 (AD) 和与AD相关的痴呆症 (ADRD) 诊断的前景.
- 在AD/ADRD中,大脑血管变化往往先于神经退行.
- 这些生物标志物的临床使用受到特异性,异质性和技术挑战的限制.
研究的目的:
- 调查血管和皮质层特定的参数,用于诊断神经血管功能障碍.
- 为了比较阿波利波蛋白E (APOE) 4 Knock-in (KI) 小鼠与APOE3-KI小鼠的神经血管功能.
- 使用机器学习评估识别参数的诊断灵敏度.
主要方法:
- 使用3D毛细血管分辨率光学多普勒断层扫描和激光斑点对比成像 in vivo.
- 在12个月的APOE4-KI和APOE3-KI小鼠中测量了36个形态和功能血管参数.
- 采用支持矢量机分类器来评估血管参数的诊断性能.
主要成果:
- APOE4小鼠表现出显著的变化:静脉/动脉血流速度和直径减少,血管凸度增加,血管密度降低,脑血管反应能力受损.
- 与静脉和微循环相关的参数显示出高诊断准确度 (~90%).
- 对大脑刺激的动态血管活性也显示出高诊断性能.
结论:
- 在APOE4载体中提供了早期皮层特异性神经血管功能障碍的体内证据.
- 与APOE4相关的功能障碍增加了对痴呆的易感性.
- 将光学成像生物标志物与AI分类器相结合,有可能识别AD/ADRD风险升高.
