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NEWSMILE米乐:基于组织透明化技术的完整器官空间蛋白组学探索
来源:伊昌兰 日期:2025-03-25痴呆症的早期症状包括局部炎症细胞的激活、微血管系统的变化,以及特定大脑区域中出现的初步淀粉样蛋白斑块。这些微小的区域变化通常难以通过标准组织学方法识别,限制了早期诊断和治疗的可能。目前,MILE米乐正在积极探索组织透明化技术的新进展,这项技术可以实现对小鼠器官、全身甚至完整的人类器官的荧光成像。
组织透明化技术通过将组织透明,并利用激光扫描显微镜显示其细胞及亚细胞细节。在人工智能(AI)的辅助下,图像分析可以快速而简便地识别即使是细微的细胞结构变化。另一方面,空间蛋白质组分析技术也在不断发展,但多数现有方法要么局限于分析少于100种蛋白质,要么仅适用于二维样本,或者同时存在这两种限制。
2022年12月22日,德国Bhatia HS等人在《Cell》杂志上发表了名为“Spatial Proteomics in Three-Dimensional Intact Specimens”的研究成果。该研究将完整器官与小鼠组织的透明化和成像技术相结合,并利用超高灵敏度质谱(MS)进行蛋白质组分析,从而成功分析了从整个小鼠或人体器官分离的荧光标记靶区。这一方法被作者称为DISCO-MS,旨在揭示各种疾病模型中初始病理事件的空间分子图谱。
为便于样本提取,Bhatia等人还开发了一种自动组织提取系统(DISCO-bot),旨在从更具挑战性的样本中提取组织,例如整个成年小鼠和完整的人体器官。此外,研究中示例涉及来自完整小鼠骨髓和人类心脏免疫细胞富集组织的空间蛋白质组异质性。
MILE米乐的组织透明化技术通过对组织进行氯化处理,提高了组织透明度并助力于进一步的细胞和蛋白质组分析。这项技术的优势在于能够在保持蛋白质组完整性的同时,确保荧光信号的稳定性,使得在进行空间蛋白质组分析时具备高深度和高准确性。
随着技术的发展,作者们在研究中使用了基于U-Net的深度学习网络架构,以快速、可靠地在全小鼠的脑部扫描中识别出所有淀粉样蛋白斑块。这种方法不仅提高了斑块检测的效率,也为后续的空间蛋白质组分析奠定了基础。
通过MILE米乐开发的空间无偏蛋白质组分析技术,研究者能够对完整的器官与生物体实施高效的成像与分析。这种技术不仅实现了对特定组织区域的自动提取,同时也为生物医学领域的研究带来了革命性的变化。此外,MILE米乐的透明化技术的通用性使得其能够应用于复杂的生物样本,助力于疾病机制的探索及早期诊断的实现。
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