将斑块特异性荧光染料与平面及锥形光纤相结合，可在自然行为状态下实现跨脑区的深度解析监测，为实时研究疾病进展和治疗效果提供微创方案。来源：斯特拉斯克莱德大学（University of Strathclyde）S. Sakata；左上角图像由BioRender创建。
阿尔茨海默病以大脑中淀粉样斑块积聚为特征，但现有小鼠模型研究方法大多需牺牲实验动物，这严重限制了研究人员追踪疾病发展进程及长期治疗效果的能力。
发表在《Neurophotonics》期刊的一项新研究描述了一种光纤技术，可对活体自由活动小鼠的斑块信号进行实时监测，为更灵活地测试潜在疗法开辟了新途径。
由斯特拉斯克莱德大学（University of Strathclyde）和意大利技术研究院（Italian Institute of Technology）研究人员领衔的团队，改进了常用于记录神经活动的光纤光度法技术以检测淀粉样斑块。他们摒弃基因编码传感器方案，转而采用Methoxy-X04荧光染料——该染料可穿透血脑屏障并特异性结合淀粉样纤维。
在初期实验中，研究团队对麻醉状态下的阿尔茨海默病模型小鼠（5xFAD小鼠）使用平面光纤，发现荧光信号与后续脑切片检测的斑块密度高度相关。仅依据深度分布图谱，机器学习模型即可准确区分携带斑块与健康小鼠。
随后团队测试了锥形光纤，该技术能捕获大脑不同深度的信号。在脑组织切片中，锥形光纤稳定追踪了斑块分布规律；长期植入活体小鼠后，注射Methoxy-X04仅在阿尔茨海默病模型小鼠中引发特定深度的荧光增强，健康对照组则无此现象。关键突破在于该技术在清醒自由活动动物中成功运行，且信号增幅与年龄增长及疾病进展规律一致。
相较于双光子显微镜或光声断层扫描等传统手段，这种光纤技术无需麻醉即可实现深部脑区长期监测。研究者指出，尽管该方法无法分辨单个斑块，但为跨时间、跨脑区追踪病理变化提供了微创解决方案。
研究团队认为，此技术将助力科学家实时评估潜在疗法对斑块积聚的影响，从而加速新型阿尔茨海默病治疗药物的研发进程。
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