تصوير خلايا CD19 ⁺ B في نموذج فأر تجريبي لالتهاب الدماغ والنخاع المناعي الذاتي باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني

تستخدم هذه التقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني لتوضيح التوزيع في الجسم الحي وديناميكيات الخلايا البائية في الجهاز العصبي المركزي. نهجنا مفيد لدراسة الأمراض العصبية ، حيث يجعل الحبل الشوكي المصاب التحليل أكثر صعوبة. لذلك هناك بعض المزايا الرئيسية لتقنيتنا.

أولا ، أنشأنا أداة جديدة لتتبع العلامة الحيوية للخلايا البائية الشاملة التي تسمح لنا بالتقاط مجموعة من المجموعات الفرعية للخلايا البائية وتصورها في الجسم الحي. ثانيا ، تتيح طريقة تحليل الحبل الشوكي الخاصة بنا تقديرا دقيقا للغاية وقابلا للتكرار لإشارات PET في هذه المنطقة. إن الشيء العظيم في تقنيتنا هو أنها لا تعرف المرض.

يمكن استخدامه من التصوير قبل السريري إلى التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني السريري في أي سيناريو ، حيث تكون الخلايا البائية و / أو الحبل الشوكي ذات أهمية. بعد 18 إلى 24 ساعة من وضع العلامات الإشعاعية وحقن الجسم المضاد في الماوس ، قم بإعداد الماوس للمسح عن طريق وضع جل العين على العينين. تأكد من أن سرير المسح المكون من أربعة فأرة مزود بوسادة تدفئة مع مجموعة إيزوفلوران من 1.5 إلى 2٪ ضع الماوس في وضع ضعيف على سرير المسح ، واسحب ذيل الماوس برفق لتقويم العمود الفقري.

بمجرد أن يصبح الفأر في وضع الاستلقاء ، قم بلصقه بإحكام بشريط مجهري ناعم فوق الرأس والبطن لتقليل الحركة من التنفس. قم بعمل سجل لموضع المسح الضوئي لكل ماوس في دفتر ملاحظات معملي. بعد تأمين المجموعة الأولى ، أغلق السرير ، وتحقق من وضع السرير عن طريق إجراء فحص بالأشعة المقطعية.

انقر فوق مجال رؤية مركز التصوير المقطعي المحوسب ، وبمجرد أن يصبح السرير في موضعه ، قم بتشغيل فحص اختبار التصوير المقطعي المحوسب للتأكد من صحة الموضع. كرر حتى يصبح وضع السرير مرضيا. ضع شريطا أبيض صغيرا على سرير الماسح الضوئي لتحديد موضع السرير الصحيح لبقية الدراسة.

افتح قائمة وحدة التحكم في الحركة ، وانقر فوق مجال رؤية مركز PET لنقل الفئران إلى حلقة PET. بمجرد أن يصبح السرير في حلقة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، ابدأ تسلسل المسح بالنقر فوق تشغيل ، وانتظر حتى يكمل الماسح الضوئي فحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني تلقائيا ، وانتقل من حلقة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني إلى التصوير المقطعي المحوسب للحصول على التصوير المقطعي المحوسب. منذ التهاب الدماغ والنخاع المناعي الذاتي التجريبي ، أو EAE ، أعلنت الفئران انحناء العمود الفقري بسبب تطور المرض ، ومسحها أثناء وجودها على ظهورها يساعد على تقويم العمود الفقري.

قم بعمل شق أسفل الجانب الظهري للحيوان ، وقم بإزالة الجلد والفراء لفضح العمود الفقري. قطع على طول ثلاث طائرات عرضية من خلال العمود الفقري في الرقبة ، مباشرة تحت القفص الصدري ، وفي الجزء العلوي من الحوض لفصل أسفل الظهر عن مناطق عنق الرحم والصدر. قم بإزالة العمود الفقري المجزأ بعناية للحصول على قطعتين ، أسفل الظهر وعنق الرحم الصدري.

ثم اعزل العمود الفقري القطني عن طريق تقليم العمود الفقري بعناية من نهاية الحوض حتى يصبح الحبل الشوكي القطني مرئيا. لطرد الحبل الشوكي القطني ، استخدم حقنة ذات طرف منزلق مملوءة ب PBS وقم بإنشاء ختم بين المحقنة والعمود الفقري باستخدام الإبهام والسبابة. ادفع PBS برفق عبر المحقنة لطرد الحبل الشوكي على وسادة ماصة ، وكرر ذلك للحبل الشوكي الصدري العنقي عن طريق إدخال المحقنة من جانب عنق الرحم.

ضع أنسجة الحبل الشوكي في أنبوب عد جاما. سجل الوزن الجاف ، وأضف برنامج تلفزيوني للتأكد من أن الأنسجة في قاع الأنبوب لتجنب الجفاف. ضع الأنبوب على الثلج حتى يصبح جاهزا للعد.

لبدء تحليل المناطق ذات الأهمية في الحبل الشوكي ، افتح أداة منطقة الاهتمام 3D من قائمة التنقل. ضمن عنوان مناطق الاهتمام ، استخدم علامة الجمع في أسفل القائمة لإنشاء ست مناطق ذات أهمية ، منطقة الاهتمام القطنية ، منطقة الاهتمام الصدرية العنقية ، الهيكل العظمي القطني ، الهيكل العظمي الصدري ، الحبل الشوكي القطني ، الحبل الشوكي الصدري. لتجنب التداخل البصري من إشارة PET ، انقر فوق F3 لإيقاف تشغيل PET.

انتقل إلى الجزء العلوي من مشغل أداة منطقة الاهتمام ثلاثية الأبعاد ، وانقر على النقطة الصلبة على يمين رمز المؤشر لفتح وضع الطلاء ثلاثي الأبعاد ، وقائمة التآكل / التمدد. حدد Sphere، وقم بتغيير الحجم إلى 20 بكسل. وبالمثل ، اضبط التمدد إلى زائد خمسة.

قبل المتابعة ، انتقل إلى أسفل القائمة ، وتأكد من تحديد منطقة أسفل الظهر ذات الاهتمام. على CT ، ابحث عن الفقرة L6 من العمود الفقري. بدءا من فقرة واحدة فوق L6 ، ارسم منطقة قطنية خشنة ذات أهمية على الفقرات الخمس فوق الوركين.

ثم انتقل إلى المنطقة الصدرية العنقية ذات الأهمية ، وتتبع ما تبقى من العمود الفقري إلى قاعدة الجمجمة. بعد رسم مناطق الاهتمام المعممة ، انتقل إلى الجزء العلوي من المشغل ، وحدد قائمة خوارزميات التجزئة. من القائمة المنسدلة ، حدد Otsu Thresholding ، ثم حدد منطقة أسفل الظهر التي تهمك للإدخال ، وتأكد من اختيار الهيكل العظمي القطني في أسفل القائمة.

في القائمة المنسدلة بجوار الصورة ، تأكد من تحديد التصوير المقطعي المحوسب ، المشار إليه هنا بالرقم صفر. انقر فوق تطبيق ، وكرر الإجراء الخاص بالمنطقة الصدرية العنقية ذات الأهمية والهيكل العظمي الصدري. بعد استخدام Otsu Thresholding لإنشاء مناطق الهيكل العظمي محل الاهتمام ، ارجع إلى قائمة التنقل ، واحذف منطقة الاهتمام ، أو حدد علامة العمود H لكل من المناطق القطنية الخشنة والصدرية العنقية ذات الأهمية لإخفائها.

حدد علامة العمود I لكلا المنطقتين الهيكليتين محل الاهتمام، بحيث لا يمكن تحريرهما. أخيرا ، ارجع إلى الجزء العلوي من مشغل أداة منطقة الاهتمام ثلاثية الأبعاد ، وانتقل إلى قائمة 3D Paint لرسم مناطق الحبل الشوكي ذات الاهتمام. حدد أداة Sphere مرة أخرى ، وتتبع الحبل الشوكي داخل الهيكل العظمي لكل من أسفل الظهر والصدر ، مما يضمن تحديد المنطقة الصحيحة محل الاهتمام في أسفل القائمة.

لمسح أي منطقة ذات أهمية ، انقر فوق Command / Control وارسم فوق الجزء المراد مسحه. تحقق من منطقة الحبل الشوكي محل الاهتمام من جميع المستويات الثلاثة للتأكد من عدم رسم أي منطقة اهتمام خارج العمود الفقري. إذا تم إيقاف تشغيل إشارة PET ، فاضغط على F3 بعد رسم مناطق الحبل الشوكي ذات الأهمية لإعادة تشغيل PET ، أو حدد وحدة التحكم المرئية ، وانقر فوق شريط PET.

ارجع إلى قائمة التنقل. انقر على أيقونة الشبكة لإظهار الجدول. انسخ الجدول إلى برنامج جداول البيانات، واحفظ الملف.

كشف التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني عن ارتباط مرتفع للمقتفي الإشعاعي في الدماغ والحبل الشوكي الصدري لفئران EAE مقارنة بالفئران الساذجة. أظهر عد غاما خارج الجسم الحي زيادة الارتباط في كل من أجزاء العمود الفقري القطني والعنقي الصدري ، ودماغ الفئران EAE مقارنة بالسذاجة. أظهرت صور التصوير الشعاعي الذاتي خارج الجسم الحي زيادة ارتباط المقتفي الإشعاعي في أقسام الدماغ السهمي ، وتحديدا في جذع الدماغ والمخيخ والبطينين لفئران EAE مقارنة بالفئران الساذجة.

وبالمثل ، لوحظ زيادة ارتباط المقتفي الإشعاعي في كل من أجزاء الحبل الشوكي الصدري والقطني العنقي لفئران EAE مقارنة بالحبال الشوكية الساذجة. بعد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وعد غاما ، يمكننا التحقيق في العلاقة بين إشارة PET والهدف محل الاهتمام من خلال تقنيات البيولوجيا الجزيئية ، مثل قياس التدفق الخلوي والكيمياء الهيستولوجية المناعية. مهدت تقنيتنا الطريق للباحثين لطرح أسئلة حول الدور الحي للخلايا البائية في مجالات مرضية متعددة ، بما في ذلك السكتة الدماغية والتصلب المتعدد وأمراض المناعة الذاتية الأخرى والسرطان.