研究人员开发长期体内成像技术以更好地了解和治疗脊髓损伤

科技大学 (HKUST) 的科学家领导的研究小组开发了一项创新技术，可对涉及脊髓损伤和修复的重要生物过程进行活体成像，为更好地了解脊髓损伤铺平道路。脊髓损伤(SCI)的病理学和潜在治疗。

脊髓是一束紧密的神经细胞(神经元和神经胶质)和神经通路(轴突)，是大脑和身体其他部位周围神经之间的主要信息高速公路。脊髓损伤是一种毁灭性的且在很大程度上是不可逆转的神经损伤，并且可能导致终身残疾和瘫痪，并且无法治愈。

虽然成像在了解脊髓功能及其对病理损伤和治疗程序的反应方面发挥着重要作用，但目前还没有有效的方法可以在不激活免疫反应的情况下在细胞过程水平上捕获受伤的脊髓。传统的成像技术要求患者切除脊髓组织以提高图像分辨率，否则可能会引发脊髓组织中的免疫反应，这可能会影响正在研究的疾病过程。

现在，由科技大学电气与计算机工程系教授曲建安教授和生命科学部副教授刘凯教授领导的研究团队，展示了一种实现长期、重复、在小鼠模型中进行稳定、高分辨率和无炎症的体内脊髓成像。

一个轴突(黄色)被超快脉冲激光(红色箭头标记)切断，这表明免疫细胞(绿色)反应迅速并到达损伤部位。学分：科技大学

在他们提出的方案中，保留了黄韧带(LF)——连接我们脊柱中相邻椎骨的韧带——以保护下面的脊髓组织并降低成像窗口激活炎症的风险。但保留 LF 层也意味着牺牲成像质量，因为该层会引入光散射并导致脊髓成像的穿透深度降低。

为了解决这个问题，该团队使用了 FDA 批准的无毒化合物碘克沙醇作为成像窗口的光学透明介质，并大大提高了其透明度以及图像对比度和分辨率。与以前的方法相比，基于碘克沙醇的光学清除技术允许研究人员在不影响成像质量的情况下去除脊髓上方的较少组织，从而在 167 天内将成像次数显着延长至 15 次。

使用这种光学透明的椎间窗，研究小组研究了神经元-胶质细胞动力学，并观察到小胶质细胞在轴突期间与 Ranvier 节点的接触增强，为研究正常和损伤条件下免疫细胞与 Ranvier 节点之间的相互作用开辟了一条有希望的途径。结果最近发表在《自然通讯》上。

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