平鋪光片顯微鏡應(yīng)用紀要：糖尿病小鼠整腦微血管系統(tǒng)3D可視化

2022年5月13日，國際學(xué)術(shù)期刊《Frontiers in Neurology》在線發(fā)表了復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點實驗室郭景春教授為第一通訊作者，何承峰為第一作者的研究成果“ Knockdown of NRSF Alleviates Ischemic Brain Injury and Microvasculature Defects in Diabetic MCAO Mice ”。 
 

糖尿�。╠iabetes mellitus，DM）不僅是影響全球數(shù)億人的主要健康問題之一，也是公認的腦卒中危險因素之一，越來越多的證據(jù)還表明糖尿病與更糟糕的腦卒中預(yù)后有關(guān)，例如認知障礙和癡呆。然而糖尿病及腦卒中后不良預(yù)后的生物學(xué)機制仍不清楚。
 

NRSF即神經(jīng)元限制性沉默因子（neuron-restrictive silence factor），又稱為REST（repressor element-1-silencing transcription factor，抑制元件1-沉默轉(zhuǎn)錄因子），是一種重要的鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄負調(diào)控因子，它與神經(jīng)元限制性沉默元件（neuron restrictive silencer element，NRSE），或稱抑制元件1（repressor element 1，RE-1）相結(jié)合，調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄。NRSF 在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)展和進展中發(fā)揮重要作用，例如缺血性腦卒中、阿爾茨海默病和帕金森病等。先前的研究表明，NRSF在糖尿病和缺血性腦卒中表達升高，而NRSF 在調(diào)節(jié)糖尿病缺血性腦卒中的作用也尚未完全清楚。本文作者通過高脂飲食和大腦中動脈閉塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）建立糖尿病缺血性腦卒中小鼠模型（DM+MCAO），發(fā)現(xiàn)糖尿病增強了MCAO誘導(dǎo)的海馬NRSF的升高，此外DM+MCAO小鼠的神經(jīng)元損傷和學(xué)習(xí)/記憶障礙加重，血腦屏障（blood brain barrier，BBB）完整性和脈管系統(tǒng)疾病也進一步惡化。作者進一步利用重組腺相關(guān)病毒（adeno-associated virus，AAV）shRNA-NRSF基因干擾載體（sh-NRSF），發(fā)現(xiàn)NRSF敲低可改善糖尿病加重的缺血性腦損傷，也減輕了由此引起的海馬神經(jīng)元損傷，并可保護微血管免受糖尿病缺血性損傷。由此可見，轉(zhuǎn)錄因子NRSF的升高可導(dǎo)致糖尿病缺血性海馬中更大的神經(jīng)元損傷和腦微血管缺陷，為糖尿病性腦卒中的治療實踐提出了新的候選靶點NRSF。
 

該研究成果是本月繼浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系、良渚實驗室研究員，浙大二院雙聘教授劉沖團隊使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡在Nature發(fā)表“ Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1（點擊鏈接看文章詳情）” 研究成果后的另一佳作。
 

原文Fig. 6 A-D采用锘海LS18平鋪光片顯微鏡對sh-NRSF及其對照組進行全腦3D熒光成像（紅色：Lectin; 綠色：GFP標記AAV shRNA），盡管兩組的對側(cè)海馬體積大致相等，但是病毒注射同側(cè)海馬體積sh-NRSF約為對照組的1.5倍。
 

原文Fig. 7 對Lectin標記全腦微血管的3D熒光成像結(jié)果進一步評估病毒注射同側(cè)海馬血管的熒光分布（A，C：CA1-CA2；B，D：CA3）、體積（E，F(xiàn)）、長度（G，H）和分支點（I，J），各指標顯示sh-NRSF相對于對照組均有所改善。
 

文獻鏈接： Knockdown of NRSF Alleviates Ischemic Brain Injury and Microvasculature Defects in Diabetic MCAO Mice

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