一种对肾积水和肾脏解剖结构三维自身荧光成像的新技术

来源：生物谷原创 2023-11-21 11:15

肾积水是一种常见的临床疾病。长期肾积水可引起肾髓质萎缩、肾纤维化、炎症，甚至导致肾功能衰竭。多种病因可导致肾积水，如尿路梗阻、膀胱输尿管反流、膀胱功能障碍等。

肾积水是一种常见的临床疾病。长期肾积水可引起肾髓质萎缩、肾纤维化、炎症，甚至导致肾功能衰竭。多种病因可导致肾积水，如尿路梗阻、膀胱输尿管反流、膀胱功能障碍等。不同病因和程度的肾积水导致肾脏解剖结构的不同变化，影响治疗的选择。因此，原位观察肾积水的分布及全肾的介观解剖结构，有助于鉴别疾病、选择治疗方法、评价治疗效果。然而，传统的成像方法无法在代表体内灌注的条件下实现微米分辨率的全肾成像。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37771780/

近日，来自华中科技大学的研究者们在Theranostics.杂志上发表了题为“3D autofluorescence imaging of hydronephrosis and renal anatomical structure using cryo-micro-optical sectioning tomography”的文章，该研究表明cryo-MOST结合IVCF可以作为一种简单而有力的工具，定量评估体内三维病理变化，特别是整个肾脏的体液分布。

研究者使用体内冷冻固定(IVCF)来固定急性梗阻性肾积水(单侧输尿管梗阻，UUO)，慢性自发性肾积水(db/db小鼠)，以及它们的对照小鼠肾脏进行冷冻显微光学断层扫描(cryo-MOST)自身荧光成像。研究者定量评估了主要解剖结构的全肾病理改变，包括肾积水、肾亚区、动脉、静脉、肾小球、肾小管和小管周围功能毛细血管。

通过与微电脑断层成像的比较，研究者证实IVCF可以维持肾脏在体内的状态。Cryo-MOST自身荧光成像可以在不使用造影剂的情况下以细胞分辨率显示肾脏主要解剖结构。UUO小鼠肾脏外髓质皮质和内条纹(ISOM)体积增大，内髓质体积减小。Db/ Db小鼠也显示皮质体积和ISOM体积增加，但IM没有萎缩。UUO和db/db小鼠肾脏近端曲小管和近端直小管直径均增加，表明近端小管受损。UUO组部分肾小管出现异常的中央凸起突出，而db/db组肾小管形态正常，提示两种模型肾水的病理及严重程度存在差异。

UUO小鼠肾脏也出现血管损伤，包括节段性动静脉萎缩和弓形静脉扩张，皮质和IM小管周围功能毛细血管密度分别减少37.2%和49.5%，提示肾性缺氧。相比之下，db/db小鼠肾脏显示正常的血管形态和小管周围功能毛细血管密度。最后，研究者发现db/db小鼠表现出膀胱输尿管反流和膀胱过度活动，这可能是导致肾积水形成的原因。