Three-dimensional quantitative analysis of amyloid plaques in the whole brain with high voxel resolution

Abstract

中枢神经系统中β淀粉样蛋白斑块是阿尔兹海默症的主要病理特征之一, 其负荷和数目的变化是病程发展 的重要标志. 已有研究主要是对局部脑组织进行二维切片成像, 尚缺少在全脑三维空间对斑块进行高分辨率定量 分析的研究方法. 本文建立了适用于哺乳动物三维完整脑内β淀粉样蛋白斑块定量分析策略, 包括全脑斑块快速 荧光染色方法、基于荧光显微光学切片断层成像技术的高分辨全脑数据获取, 以及斑块自动定位、统计数目等. 与免疫组化染色比较, 证明本方法对直径大于10 μm的斑块检出率为97.71%±0.18%. 并以0.32 μm×0.32 μm×2 μm 的成像分辨率, 获取了5XFAD转基因小鼠全脑Aβ斑块分布数据集, 首次以脑区/核团的三维轮廓划分出立体区域, 定量统计了90个亚区内Aβ斑块的数量及分布密度. 本文建立的快速、精准、价廉的方法将有助于全面高效地研 究阿尔兹海默症致病机理和药效评估.