锘海LS18平铺光片显微镜助力透明化三维成像技术研究电针治疗多囊卵巢综合征 (PCOS) 的作用

2022年4月18日，国际学术期刊Chinese Medicine在线发表了复旦大学基础医学院中西医结合学系冯异团队的研究成果“Three-dimensional visualization of electroacupuncture-induced activation of brown adipose tissue via sympathetic innervation in PCOS rats”。

多囊卵巢综合征 (PCOS) 是一种复杂且异质性的女性生殖内分泌和代谢紊乱性疾病，与肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病、肝损害等密切相关。在所有PCOS女性患者中，约有一半存在向心性肥胖，不孕、心血管疾病、糖尿病和非酒精性脂肪肝的发生率明显高于瘦型PCOS患者。并且PCOS对后代的新陈代谢也有显著的影响。最近的研究表明，脂肪组织包括白色脂肪组织 (WAT) 和棕色脂肪组织 (BAT) 在PCOS的发生、发展和预后中发挥着重要作用。哺乳动物WAT的功能是储存和释放能量，而BAT的功能是针对不同的刺激消耗能量和产生热量。BAT的产热活性主要依赖于位于线粒体内膜的线粒体棕色脂肪解偶联蛋1 (UCP1)的功能。临床实践中，EA已被证明可改善PCOS患者的肥胖和生殖功能障碍，在PCOS大鼠模型研究中表明EA可以影响WAT。然而，BAT在PCOS和EA治疗后的功能和神经调节仍然未知。本研究应用双氢睾酮 (DHT) 或高脂饮食，分别建立PCOS和肥胖模型，并利用透明化三维成像技术探讨BAT在PCOS大鼠模型中的作用及其与EA的关系。

该研究成果是本月继厦门大学分子疫苗学和分子诊断学国家重点实验室陈洪敏课题组使用锘海LS18平铺光片显微镜在Nature子刊发表 “Carbonized paramagnetic complexes of manganese (II) as contrast agents for precise magnetic resonance imaging of sub-millimeter-sized orthotopic tumors(点击链接看文章详情)” 研究成果后的另一佳作。

该文通过对大鼠脂肪样本进行免疫染色和组织透明化处理后使用了锘海LS18平铺光片显微镜进行3D成像。

原文Fig. 4A-C采用锘海LS18平铺光片显微镜对肩胛骨BAT进行3D荧光成像，结果显示肥胖和PCOS模型TH（酪氨酸氢化酶，标记交感神经）和 UCP1 （解偶联蛋白1，标记BAT活性）阳性细胞的数量减少，并且经过 EA 治疗后有所恢复（红色：UCP1;绿色：TH）。

原文Fig. 4D 三维荧光成像结果层切展示TH（绿色）和 UCP1（红色）的共定位。

锘海LS18平铺光片显微镜成像案例

原文Video S1 视频展示对照组BAT使用UCP1（红色）和TH（绿色）抗体染色后三维荧光成像结果。

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锘海LS18平铺光片显微镜

专为透明化样品设计的高速高分辨三维荧光显微镜成像系统

针对大组织样品的3D荧光成像，采用与西湖大学高亮（平铺光片技术发明人）实验室共同研制的平铺光片显微镜Nuohai LS 18，其运用创新的平铺光片技术，克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾，从而获得均匀高分辨率的3D荧光图像，广泛应用于脑科学、肿瘤学、药物研发、干细胞研究、组织胚胎学、组织病理诊断等各个领域。

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