本研究開發(fā)了一種革命性的肝臟纖維化三維成像技術(shù),通過結(jié)合組織透明化(CLARITY)與自研光片顯微鏡(LSM),首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝病(MASLD)晚期纖維化樣本的高分辨率三維成像。團(tuán)隊(duì)量化了細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)中膠原蛋白I型和彈性蛋白的空間分布,揭示了傳統(tǒng)二維活檢中無法觀測(cè)的纖維化異質(zhì)性。該方法突破了既往技術(shù)對(duì)深度纖維化組織成像的局限,為精準(zhǔn)肝病診斷提供了新工具。
本成果由Müjdat Zeybel領(lǐng)銜的跨國(guó)團(tuán)隊(duì)共同完成,題為《Investigating hepatic fibrosis heterogeneity by three-dimensional imaging in metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease》,發(fā)表于2025年頂級(jí)期刊《Scientific Reports》。
重要發(fā)現(xiàn)
01三維成像技術(shù)的突破性應(yīng)用
團(tuán)隊(duì)通過改良CLARITY透明化技術(shù),首次使晚期纖維化肝臟樣本實(shí)現(xiàn)光學(xué)透明
關(guān)鍵創(chuàng)新:調(diào)整丙烯酰胺/雙丙烯酰胺濃度,解決了纖維化組織易碎裂的難題
成像設(shè)備:自研LSM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)23μm軸向分辨率,單樣本生成200+光學(xué)切片
分子標(biāo)記:特異性抗體標(biāo)記膠原I型(綠色)與彈性蛋白(黃色),結(jié)合細(xì)胞核染色(藍(lán)色)
定量指標(biāo):提出膠原蛋白體積占比(CPV)和彈性蛋白體積占比(EPV)
顛覆性發(fā)現(xiàn):同一F3期樣本中僅44%切片符合分期,F(xiàn)4期僅47%
臨床關(guān)聯(lián):6例移植患者傳統(tǒng)活檢診斷為"橋接纖維化",但CPV/EPV值均達(dá)肝硬化標(biāo)準(zhǔn)
創(chuàng)新與亮點(diǎn)
01攻克晚期纖維化成像禁區(qū)
首次實(shí)現(xiàn)肝硬化組織的三維可視化:
解決光散射難題:優(yōu)化SDS清除方案,使密度>30%的纖維化組織透光率提升300%
兼容臨床樣本:成功應(yīng)用于福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)存檔樣本
總結(jié)與展望
本研究開創(chuàng)的"透明肝臟三維病理"技術(shù),從根本上解決了傳統(tǒng)活檢的采樣誤差和觀察者變異問題。通過量化CPV/EPV指標(biāo)和建立空間異質(zhì)性圖譜,不僅解釋了臨床分期與預(yù)后的矛盾現(xiàn)象,更將為抗纖維化藥物研發(fā)提供精準(zhǔn)評(píng)估工具。
未來可拓展三個(gè)方向:將技術(shù)應(yīng)用于免疫細(xì)胞動(dòng)態(tài)追蹤(如肝臟駐留巨噬細(xì)胞),開發(fā)人工智能輔助的自動(dòng)分期系統(tǒng),以及探索該平臺(tái)在肝癌微環(huán)境研究中的應(yīng)用。隨著全球MASLD患者突破10億,這項(xiàng)技術(shù)有望在5年內(nèi)成為肝病病理診斷的金標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)個(gè)體化醫(yī)療新時(shí)代的到來。
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