人類胰腺疾病的 3D 光學成像

Max Hahn 的博士論文描述了鏈脲佐菌素誘導的小鼠糖尿病中產(chǎn)生胰島素的 β 細胞動力學。還開發(fā)了新的方法，在整個器官水平上定義人類胰腺的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系，以及使用自體熒光作為胰腺相關(guān)病理(如癌癥和糖尿病)的 3D 工具。

糖尿病是一種在全球范圍內(nèi)影響超過 4 億人的疾病。因此，了解胰腺疾病相關(guān)機制對于開發(fā)新的和更有效的療法非常重要。胰腺的深腹部位置和當前臨床無創(chuàng)成像方法的分辨率相對較低，使得在視覺評估內(nèi)分泌功能時難以研究胰島。

然而，胰腺和嚙齒動物疾病模型的尸檢研究為糖尿病疾病動力學的潛在機制提供了獨特的見解。介觀 3D 成像已被證明是量化小鼠胰腺細胞/解剖特征的可靠技術(shù)。然而，該技術(shù)很少應用于人體組織，包括整個胰腺。

開發(fā)了一種改進的方法來對整個人體器官進行 3D 成像。具體來說，來自非糖尿病和 2 型糖尿病 (T2D) 供體的胰腺分析了超過 200,000 個胰島，揭示了許多新特征，包括高胰島密集區(qū)域和胰島內(nèi)出血。當應用于長期存在的 1 型糖尿病 (T1D) 胰腺時，發(fā)現(xiàn)了約 173,000 個胰島素陽性對象。

這些數(shù)據(jù)表明 β 細胞質(zhì)量的幾個重要區(qū)域差異，例如顯示最高密度的頭部，這可能反映了疾病動態(tài)的關(guān)鍵方面。此外，離散區(qū)域被識別為具有彼此非常接近的單個 β 細胞的“間斷分布”。闡明這些簇的性質(zhì)可能為促進組織再生的臨床干預的未來發(fā)展提供重要線索。

總之，這項研究代表了第一個高分辨率的 β 細胞分布的全器官特征。因此，在人類胰腺的正常解剖學和病理生理學研究，包括一般(正常)研究胰腺解剖(例如，在發(fā)育過程中，還有老化的胰腺)和患病的胰腺(例如在糖尿病和胰腺癌中)。因此，這些貢獻可能有助于在整個器官水平上更好地了解具有高水平空間和分子細節(jié)的胰腺病理生理學。

開發(fā)了用于介觀 3D 成像(光學投影斷層掃描和光片熒光顯微鏡)的新方法。其中包括新的抗體標記技術(shù)、使用自體熒光來勾勒人類胰腺癌的腫瘤邊緣，以及用于 3D圖像分析和整個器官組裝的管道。

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