脑血管重构由微妙的分子变化驱动，在阿尔茨海默病（AD）无症状阶段早期便开始。尽管人类血管影像和死后组织分析取得了进展，但在小血管重组的早期特征，特别是细胞特异性分子驱动因素方面，数据仍然有限。这主要是因为直接观察和分析细胞的技术具有侵入性。由于早期检测是关键，组织病理学仅能提供疾病晚期死亡患者的终点数据，存在重大知识空白，因为早期血管过程被认为与健康结局密切相关，决定了从轻度认知障碍向AD的转变。为应对这些转化挑战，我们在淀粉样变性小鼠模型中进行了近乎终生的活体双光子成像和MRI，观察了脑血管树。我们精确识别了在血管壁和组织的差异淀粉样蛋白积累背景下，血管迂曲度和红细胞流速的细微异常首次出现的时间点。然后，我们在这一关键时间点分离脑血管进行转录分析，并进行跨物种分析，将血管细胞的变化与小鼠和人类共有的基因和通路联系起来。重要的是，利用对老年人进行的7T MRI，我们直接将小鼠和人类的血管重构轨迹关联起来，发现最小脑血管中迂曲度变化过程惊人地相似。我们的跨尺度和跨物种综合框架推进了对神经影像生物标志物的理解，并揭示了功能障碍性血管生成和肌动蛋白介导的收缩性的早期机制途径。
利益声明：作者声明无竞争利益。
基金信息：National Institutes of Health, RF1NS116450, R01AG092661, T32MH119168, R01AG085566, R01MH122604, R01AG075069; National Institutes of Health, R01AG077636, RF1AG075992。
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