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

由香港科技大学(科大)科学家领导的研究小组开发了一项创新技术，用于在体内成像脊髓损伤和修复的重要生物学过程，为更好地理解脊髓损伤的病理和潜在治疗铺平了道路。

脊髓由神经细胞(神经元和神经胶质细胞)和神经通路(轴突)组成，是大脑和大脑之间的主要信息高速公路周围神经在我们身体的其他部位。脊髓损伤是一种毁灭性的、基本上不可逆的神经创伤，可导致终身残疾和瘫痪，目前尚无治疗方法。

虽然成像在了解脊髓功能及其对病理损伤和治疗过程的反应方面发挥着重要作用，但目前还没有有效的方法在细胞过程水平上捕获受伤的脊髓，而不激活脊髓损伤免疫反应。传统的成像技术需要患者切除脊髓组织来增加图像分辨率或者有引发脊髓组织免疫反应的风险，这可能会影响正在研究的疾病过程。

现在，由香港科技大学电子与计算机工程系曲嘉南教授和生命科学系副教授刘凯教授领导的研究团队，展示了一种新的方法，可以在小鼠模型上实现长期、重复、稳定、高分辨率和无炎症的活体脊髓成像。

在他们提出的方案中，黄韧带(LF) -连接我们脊椎中相邻椎体的韧带-被保留，以保护底层脊髓组织，并降低成像窗口激活炎症的风险。但是保留LF层也意味着牺牲成像质量，因为该层引入了光学散射，导致脊髓成像的穿透深度降低。

为了解决这一问题，研究小组应用了fda批准的无毒化合物碘氯醇作为成像窗口的光学清除介质，极大地提高了其透明度以及图像对比度和分辨率。与之前的方法相比，基于碘伏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更少的组织，从而大大延长了成像次数，在167天内多达15次。

利用这种光学清除的椎间隙窗口，研究小组研究了神经元-神经胶质的动力学，并观察到在此过程中小胶质细胞与Ranvier淋巴结的接触加强轴突退化这为研究正常和损伤条件下免疫细胞与Ranvier淋巴结之间的相互作用开辟了一条有前景的途径。研究结果最近发表在自然通讯。

Qu教授说:“考虑到长期和重复的脊髓成像相关的困难，这项创新将成为研究脊髓损伤的重要和广泛应用的工具。”Qu教授是光学工程和科学专家，在体内线性和非线性光学光谱以及各种动物模型的生物组织成像方面拥有丰富的经验。

“通过避免手术诱导的炎症，我们可以跟踪小胶质细胞从静息到激活阶段，并了解其与退化和再生轴突的功能相互作用脊髓刘教授补充说，他的研究兴趣包括成年哺乳动物中枢神经系统轴突再生的细胞和分子机制。“活体动物模型的体内成像将揭示新的生物学见解，从而为SCI治疗提供有效的治疗策略。”