3D显微镜阐明了为什么某些脂肪组织更容易发炎
由于一种新型分析技术的出现,科学家们对脂肪组织中的微环境有了更清晰的认识。这一进展也许解释了为什么某些脂肪组织更容易发炎,导致2型糖尿病、癌症和心血管疾病,并有助于指导未来治疗肥胖的药物疗法。
科学家发现,一些脂肪组织更容易发生与炎症相关的并发症,但其原因尚不清楚。由于一种新型分析技术的出现,科学家们对脂肪组织中的微环境有了更清晰的认识。这一进展也许解释了为什么某些脂肪组织更容易发炎,导致2型糖尿病、癌症和心血管疾病,并有助于指导未来治疗肥胖的药物疗法。
在一项新的研究中,伊利诺伊大学香槟分校生物工程教授 Andrew Smith和Mark Anastasio、分子和综合生理学教授Erik Nelson和营养科学教授Kelly Swanson详细介绍了这项新技术在小鼠身上的应用。研究结果发表在《Science Advances》杂志上。
脂肪组织的炎症表现为炎症组织的圆形复合体,称为冠状结构。以往的研究表明,含有这些结构的体内脂肪与肥胖和相关代谢紊乱的不良后果有关。以前,研究人员只能使用2D组织切片和传统显微镜,这限制了深入的探索。
为了获得更好的结果,研究小组采用了一种特殊类型的显微镜,这种显微镜使用的是三维光片而不是光束。同时,他们还使用了一种让组织变得透明的脂肪清除技术,以及有助于处理大量成像数据的深度学习算法。
研究人员发现,这些冠状结构更像是三维壳体或围绕着空核的同心球体。Smith表示:“利用我们的新技术,我们可以确定冠状结构的体积、相关的细胞数量,以及它们的大小、几何结构和分布。”
他们发现,肥胖往往与罕见的大块冠状结构有关,而这种结构在苗条状态下是不存在的。“大块的冠状结构聚集在一起,并位于组织的中央。在使用这种新技术之前,我们不可能对此进行分析,”Smith说。
他认为,这项研究有望带来新的药物疗法和评估患者代谢健康的新方法。“现在,我们知道一些患者体重超标,但代谢健康,而另一些患者体重较轻,但代谢不健康,”Smith说。“我们相信,深入研究脂肪组织的微环境,可能会揭开其中的一些原因。”
参考文献
3D microscopy and deep learning reveal the heterogeneity of crown-like structure microenvironments in intact adipose tissue
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