研究3D中的血脑屏障紧密连接蛋白案例分析

微血管研究

康涅狄格大学健康中心的Joel S. Pachter博士领导的研究人员正在研究紧密的连接蛋白，这是血脑屏障的关键要素。通过将Imaris纳入一种新的3D分析方法，他们可以研究紧密的连接蛋白的调节位置和如何调节。

血脑屏障限制了分子和细胞从周围循环进入中枢神经系统的传递。了解该障碍的运行方式可以帮助科学家增强在障碍物中的药物的输送，并更好地了解其在神经炎症性疾病等疾病期间如何分解的多发性硬化症。

Pachter博士的研究团队专注于Claudin-5（CLN-5）紧密连接蛋白。“使用iMaris执行连接cln-5染色和基于3D轮廓的脊髓微系列的分割的等速表渲染，使我们能够在3D共聚焦数据集中隔离特定的微丝，这使我们能够在其内皮内评估CLN-5密度”研究团队成员Debayon Paul说。“这为我们提供了一种衡量了在神经炎症期间微血管受损的，以及在何种程度上。”

研究人员从小鼠组织中获取了60微米厚的脊髓冷冻切除术的共聚焦图像，然后使用Imaris可视化和量化具有紧密贴合或连接的静脉结构的小直径毛细管中的CLN-5密度。这些小的毛细血管在使用薄部分进行分析方面具有挑战性。他们通过产生3D轮廓表面使用Imaris进行微血管分割。这种方法可以更准确地近似微血管内皮的3D表面积。研究人员从CLN-5体素的数量及其在封闭的轮廓表面中的平均强度计算了CLN-5密度。

该研究还利用了剪裁平面工具，该工具通过切除平面一侧的物体在3D空间中沿给定平面截断图像。“伊玛里斯（Imaris）上的剪裁平面工具帮助解决了内部与外部（腔与空白）血管隔室，以及微血管基底膜变成其内皮和实质对应物，在神经炎症过程中分裂，这些神经炎症是在神经炎症中分裂的，以容纳CNS的CNS侵袭性李库吉特斯博士，”Pachter。

他们的3D分析表明，在正常和病理状态下，在中枢神经系统微血管中，CLN-5蛋白表达的异质性，包括静脉，后毛细血管后静脉和毛细血管。在正常条件下，CLN-5染色的密度在毛细血管和较小的静脉中是最大的，并且染色最少。然而，在通过实验性自身免疫性脑脊髓炎造成的小鼠中，一种多发性硬化症的模型，这种异质性加剧了。

Pachter博士补充说：“通过将厚切片的免疫染色微血管对Imaris进行3D渲染，我们可以获得更准确的焦点信息，并具有增强的空间透视图，以了解幼稚和发炎的微型无序的紧密连接蛋白染色。”“在正常和神经炎症环境下，不同尺寸的CNS微血管行为中，这既有有关异质性的定性和定量信息。”

3D分析方法应易于适应，以分析中枢神经系统的其他连接蛋白和外周微脉管系统。“建立了关于在神经炎症期间优先从循环中流出的（哪些微血管）白细胞的想法，我们接下来的目的是应用这种3D可视化和量化方法来解决白细胞如何跨越内皮和星形胶质细胞障碍，以使BBB构成BBB，以进入CNS Parechymaa parechymaa parechymama，”博士。帕克特说。

研究论文：Paul D，Cowan AE，GE S，Pachter JS。Claudin-5的新型3D分析揭示了CNS微血管之间的显着内皮异质性。Microvasc Res。2013年3月； 86：1-10。doi：10.1016/j.mvr.2012.12.001 ..