阿尔茨海默斑块：厚切片中的快速可视化

Davydenko, Olga; Borlinghaus, Rolf T.

June 27, 2019

阿尔茨海默斑块：厚切片中的快速可视化

超过 60%的所有诊断为痴呆症的病例归因于阿尔茨海默病。该疾病的典型特征是脑组织的组织学改变。目前尚无治愈该疾病的方法。一些治疗方法试图减缓致命的进程或缓解患者的症状。梅赫达德·沙姆鲁博士的实验室研究病理性脑功能，旨在为阿尔茨海默病的新疗法的发现做出贡献。他们使用这种疾病的小鼠模型研究炎症在阿尔茨海默病进展中的作用。这需要对厚的未清除脑组织进行成像。

受影响脑组织的明显变化

脑组织中一个明显的变化是细胞因 tau 蛋白（神经纤维缠结）的积累而退化，第二个变化是脑细胞外部出现密集颗粒，称为“老年斑”。这些斑块由错误折叠和聚集的淀粉样β蛋白的细胞外沉积物组成。它们对丰富的酶活性具有抵抗力，因此在脑组织中积累。阿洛伊斯·阿尔茨海默在他的演讲中描述了这些变化 [1]。

寻找药物

Shamloo 实验室使用徕卡微系统的新型THUNDER 3D细胞培养显微成像系统采集未清除的、40μm 厚的小鼠脑组织的大型Z-stack图像。使用THUNDER 3D 细胞培养显微成像系统，可以在数秒内获得并处理这种大型Z-stack图像，而这一切都要归功于徕卡专有的核心技术：这种光学数字方法被称为Large Volume Computational Clearing（LVCC）技术。因此，在这个厚厚的大脑切片中，人们可以轻松、清晰地观察到淀粉样蛋白斑块和小胶质细胞染色。

图 1：小鼠大脑海马的纵向切片，显示一个淀粉样斑块（绿色，使用 6E10 抗体染色，β-淀粉样蛋白的标记）被小胶质细胞/巨噬细胞（红色，使用 Anti-Abi1 抗体染色；蓝色，DAPI）包围。左侧 - 原始数据，扩展深度投影；右侧 - Large Volume Computational Clearing技术 Z-stack与扩展深度投影。
图片由Mehrdad Shamloo医生提供，他是加利福尼亚州（美国）神经外科教授。

参考资料

Alzheimer A: “Über eine eigenartige Erkrankung der Hirnrinde”. Vortrag (3. November) auf der Versammlung Südwestdeutscher Irrenärzte in Tübingen am 3. und 4. November 1906. Eigenbericht Alzheimers in Allg. Zeitschrift für Psychiatrie und psychisch-gerichtliche Medizin (1907).
Excerpt: Neurofibrillary Tangles: “An Präparaten, die mit der Bielschowskyschen Silbermethode angefertigt sind, zeigen sich sehr merkwürdige Veränderungen der Neurofibrillen. Im Innern einer im übrigen noch normal erscheinenden Zelle treten zunächst eine oder einige Fibrillen durch ihre besondere Dicke und besondere Imprägnierbarkeit stark hervor. Im weiteren Verlauf zeigen sich dann viele nebeneinander verlaufende Fibrillen in der gleichen Weise verändert. Dann legen sie sich zu dichten Bündeln zusammen und treten allmählich an die Oberfläche der Zelle. Schließlich zerfällt der Kern und die Zelle, und nur ein aufgeknäueltes Bündel von Fibrillen zeigt den Ort, an dem früher eine Ganglienzelle gelegen hat.” Senile Plaques: “Über die ganze Rinde zerstreut, besonders zahlreich in den oberen Schichten, findet man miliare Herdchen, welche durch Einlagerung eines eigenartigen Stoffes in die Hirnrinde bedingt sind. Er läßt sich schon ohne Färbung erkennen, ist aber Färbungen gegenüber sehr refractär.”

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