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阿尔茨海默病小鼠和大鼠模型的β淀粉样斑块组织学

全球性临床前合同研究组织,专注于动物模型中Aβ斑块及相关神经炎症的分析。
采用经验证的多重免疫荧光(IF)技术及先进形态学分析法,对小鼠和大鼠脑内斑块进行检测。

Biospective在提供β淀粉样斑块组织学服务方面拥有行业领先的专业技术,包括采用多种抗体的多重免疫荧光(mIF)染色技术。我们具备独特的 Aβ斑块特征测量能力计数、尺寸、面积、类型、形态测量),并能通过专有的"微环境分析"技术,解析其与相关神经炎症(包括活化小胶质细胞和反应性星形胶质细胞)之间的复杂空间关系。

Biospective为淀粉样斑块染色与分析提供哪些合同研究服务

针对阿尔茨海默病研究,提供高分辨率Aβ斑块检测、空间定位及神经炎症谱分析服务。

Biospective通过先进 的多重免疫荧光(mIF)组织染色分辨率全切片成像基于机器学习的 自动化 形态学分析,提供淀粉样β(Aβ)斑块及其胶质微环境反应的全流程表征服务

PFTAA淀粉样斑块图像

APP/PS1小鼠大脑 皮层中淀粉样斑块的荧光pFTAA染色

我们的平台能够对β淀粉样蛋白病理学进行定量多参数分析,同时评估小胶质细胞和星形胶质细胞表型,通过整合空间分辨的生物学指标,在超越传统斑块负荷测量的基础上,提供对治疗效果的敏感且全面的评估。

我们的淀粉样斑块染色与分析能力

淀粉样斑块检测与定量

  • 采用优化纤维状淀粉 样蛋白OC抗体进行纤维状淀粉样蛋白检测 (可选 泛Aβ/Aβ40/Aβ42/Aβ43、4G8、6E10抗体及pFTAA染料 定量分析)。
  • 斑块指标:计数、面积 尺寸分布形态学指标( 圆度)。

高级斑块微环境分析

  • 相关标记物密度量化(如小胶质细胞/Iba1与星形胶质细胞/GFAP),涵盖全局分布及斑块微环境中随距离变化的分布特征。
  • 小胶质细胞与星形胶质细胞的检测及形态分类。可对特定形态的胶质细胞进行全局计数,并针对单个淀粉样斑块的不同距离进行局部计数。
  • 小胶质细胞-星形胶质细胞相互作用指标,如斑块环境中小胶质细胞与星形胶质细胞的比例。

全切片成像与空间分析

  • 全切片高分辨率多通道荧光成像。
  • 自动神经解剖脑分割——所有指标均在海马体、杏仁核、内嗅皮层等脑部感兴趣区域(ROI)内计算。

转化整合

淀粉样斑块拼贴图

采用 Biospective公司开发的自动化染色与图像分析流程, 对APP/PS1转基因小鼠 脑组织切片中的 β淀粉样蛋白斑块进行的 示例性拼接图

组织类型与疾病模型

物种

  • 转基因啮齿动物模型,包括 APP/PS15xFAD、Tg2576、APP基因敲入模型

组织格式

  • FFPE切片:高通量、稳定
  • 固定冷冻切片:适用于难以检测的炎症标志物

应用

  • 治疗疗效研究
  • 斑块相关神经炎症的机制建模

Biospective公司对β淀粉样斑块的染色与定量分析工作流程是什么?

针对脑组织样本制备、染色、玻片扫描及定量图像分析,我们拥有成熟完善的操作规程。

我们对β淀粉样蛋白斑块的染色与分析流程

在Biospective,我们针对福尔马林固定脑组织中的淀粉样β斑块,实施了一套标准化、高度可重复的多步骤染色与分析流程:

 

  1. 样本制备
    • 对FFPE或固定冷冻脑组织进行高精度微切片或冷冻切片。
    • 针对OC及各Aβ异构体特异性抗体优化定制抗原修复 方案,确保高亲和力结合并维持斑块形态。多联检测板中新增抗体将进一步定制修复条件。常规采用甲酸修复、热诱导修复(HIER)、酶促修复或组合修复法。
    • 严格执行染色质量、特异性及组织完整性的质量控制(QC)。

  2. 染色(免疫组化或 多重免疫荧光
    • 淀粉样蛋白标记物
      • OC纤维状淀粉样蛋白(主要默认标记物)
      • 泛-β淀粉样蛋白、Aβ 1–40、1–42、1–43、6E10、4G8及MAOB-2(或定制淀粉样蛋白抗体)
      • pFTAA染料
    • 微环境标志物
      • Iba1(小胶质细胞)
      • GFAP(星形胶质细胞)
      • TREM2、LAMP1、CD68、NeuN、APP 及/或定制标记物
      • DAPI(细胞核)
    • 多重染色的优势
      • 多重染色技术可在单张载玻片上实现细胞类型特异性分析,精准表征单个斑块周围的细胞微环境。

  3. 成像
    • 全切片多通道荧光扫描

  4. 定量分析
    我们开发了全自动多重免疫荧光定量分析技术,涵盖β淀粉样斑块分割计数、胶质细胞形态分析及微环境分析。

Biospective公司采集动物模型脑组织样本、进行组织切片、多重免疫荧光染色、整张玻片扫描及定量图像分析的流程示意图。

样本采集、制备与运输指南

我们提供全面支持以确保样本完整性与数据可靠性:

  • 样本采集:动物应使用冷磷酸缓冲液(PBS)和/或10%中性缓冲甲醛溶液进行灌注,并小心取出大脑。
  • 样本制备:脑组织 必须在10%中性缓冲甲醛中进行短时妥善固定。 
  • 样本运输:样本 必须使用 含叠氮化钠的PBS溶液运输。

为何要量化β淀粉样蛋白斑块?

简要概述阿尔茨海默病中的Aβ病理机制及精准定量分析的重要性。

淀粉样斑块是聚集的Aβ肽在细胞外沉积形成的物质,是阿尔茨海默病的神经病理学标志Selkoe, 2016 Aβ肽由 淀粉样前体蛋白(APP) 裂解产生 ,其 长度各异其中 Aβ40和 Aβ42在阿尔茨海默病中最常见。 Aβ斑块在大脑中的 积累 遵循特定时空 模式:首先出现在新皮质, 随后向海马体等皮质下区域扩散Braak, 1991;Braak, 2006

β-淀粉样蛋白病理进展的时空模式(改编自Braak, 1991)。

淀粉样斑块及其相关神经炎症微环境的精细定量具有重要价值:

  • 首批获批的阿尔茨海默病病程修饰疗法包含针对病理性Aβ形式的抗体治疗,旨在清除淀粉样斑块 Perneczky, 2024
  • 斑块邻近区域常存在炎症微环境,该现象主要被认为由小胶质细胞驱动Tsering, 2024
  • 研究发现特定亚型的微胶质细胞(疾病相关微胶质细胞,DAM)和星形胶质细胞(疾病相关星形胶质细胞,DAA)在AD中富集Deczkowska, 2018;Habib, 2020。 研究发现小胶质细胞高度聚集于斑块区域,而星形胶质细胞则分布于斑块外围 Mallach, 2024
  • 研究发现,在淀粉样斑块周围,小胶质细胞与星形胶质细胞的相互作用受到扰乱Mallach, 2024
  • 小胶质细胞Savage, 2019 和星形胶质细胞 Patani, 2023 在应激条件下会发生剧烈的形态学变化,被认为在神经退行性疾病中起着重要作用 Hulshof, 2022;Gao, 2023

在本视频中,我们全面介绍了淀粉样斑块染色与分析平台。通过阿尔茨海默病APP/PS1小鼠模型的实证案例,展示了该平台如何运用多重免疫荧光技术与自动化空间分析,定量评估斑块负荷、胶质细胞活化及斑块微环境,从而在临床前研究中精准测量疾病进展并支持疗效评估。

Biospective如何对淀粉样斑块及其相关神经炎症进行分析?

本文概述了我们的Aβ定量方法,并以阿尔茨海默病小鼠模型为例进行说明。

为展示淀粉样斑块染色与微环境分析的工作流程,我们以APP/PS1(ARTE10)阿尔茨海默病小鼠模型研究对象,系统表征了疾病负担的渐进性累积过程。实验于6、9及12月龄小鼠进行,并与6月龄对照组小鼠进行对比分析。

Aβ斑块微环境分析的动画工作流程。

在这项研究中,我们发现:

  • 不同年龄组中淀粉样斑块密度呈现渐进性、高度显著的阶梯式增长。
  • 神经炎症呈现整体性增长,其量化指标——小胶质细胞(Iba1)与星形胶质细胞(GFAP)染色密度——呈现与淀粉样病理相呼应的时空分布模式。
  • 提供更敏感疾病状态评估的高级指标:
    • 活化小胶质细胞密度
    • 星形胶质细胞肥大平均评分
    • 斑块邻近区域小胶质细胞与星形胶质细胞的比例
  • 这些高级指标的更高敏感性意味着:在临床前疗效研究中,使用相同数量的动物即可检测到更微弱的效应。此外,这些指标对针对小胶质细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞-星形胶质细胞相互作用,或胶质细胞与淀粉样斑块相互作用的治疗药物具有特别重要的参考价值。
AD大脑(含4BB、6M、9M、12M及野生型)

阿尔茨海默病APP/PS1小鼠模型中β淀粉样蛋白及其相关胶质病理的时空演变

研究成果的交互式展示

在下方"图像交互"中,您可查阅我们对β淀粉样斑块及炎症微环境的分析结果,包括APP/PS1 小鼠模型对照组小鼠脑组织的高分辨率多重免疫荧光切片。

如何使用我们的交互式查看器
通过左侧面板或屏幕箭头浏览"图像故事"。 您可用鼠标平移高分辨率显微图像,通过滚轮或 +/- 按钮实现缩放。右上角控制面板可切换图像通道与分割叠加层。为获得最佳体验,建议切换至全屏模式。本交互式演示让您能细致探索该模型的神经病理学特征及相关功能缺陷,宛如直接透过显微镜观察。

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Section: ARTE10 - 12 months
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频道

图像交互式展示我们对淀粉样斑块及神经炎症微环境的分析,包括来自APP/PS1(ARTE10)小鼠模型和对照组小鼠的高分辨率多重免疫荧光脑组织切片。

Biospective淀粉样斑块染色与分析服务的核心优势:

  • 高灵敏度OC纤维 淀粉样蛋白 检测
  • 可选泛Aβ、 Aβ40、Aβ42、 Aβ43亚型分析
  • 定制抗体/标记物染色
  • 高通量自动化全切片成像与神经解剖区域分析
  • 淀粉样斑块特征表征与定量分析
  • 胶质细胞形态与表型分析
  • 先进神经炎症与斑块环境指标——对疾病进展的细微变化具有高度敏感性
  • 跨物种(小鼠、大鼠)兼容性
  • 配套服务(通过免疫测定法检测体液生物标志物)

Biospective平台提供的淀粉样斑块环境指标选项

指标

单位

描述

淀粉样斑块密度

每平方毫米计数

各解剖学区域内淀粉样斑块的密度

染色密度

比例

多重免疫荧光或免疫组化中每种染色阳性像素的比例

激活小胶质细胞密度

每平方毫米计数

归类为非分支形态的小胶质细胞密度

星形胶质细胞平均肥大评分

形态学评分

区域内检测到的星形胶质细胞平均形态评分

斑块微环境中胶质细胞密度

每平方毫米计数

斑块微环境中小胶质细胞或星形胶质细胞密度(以不同距离为单位,例如距淀粉样斑块0微米、10微米、20微米、30微米等处)

斑块邻近区域的小胶质细胞与星形胶质细胞比例

无量纲

斑块微环境近距离(例如斑块周围10微米范围内)小胶质细胞与星形胶质细胞的比例

斑块形态测量学

多个

可从斑块检测中提取多种形态学指标,如斑块尺寸、圆度等。

本表对比了Biospective平台提供的各类淀粉样斑块环境指标。

如需讨论您的研究需求或获取淀粉样斑块染色与定量分析服务的报价:

常见问题解答

为什么 选择使用OC等纤维状特异性抗体进行研究?与经典的Aβ抗体相比,它们有何不同?

OC是我们用于检测纤维状淀粉样蛋白和纤维状寡聚体的主要抗体,因其对β-片层结构丰富的聚集物具有特异性而被选用。该抗体可同时检测年轻斑块和成熟斑块, 可靠 识别 致密核心斑块及弥散性纤维结构,且 关键的是不会检测到细胞内APP

我们同时提供泛Aβ抗体,该抗体特异性检测细胞外淀粉样蛋白 与OC抗体类似,其 对细胞内Aβ或全长APP的交叉反应极低,从而 能够 独立准确 地定量细胞外斑块

除OC和泛Aβ抗体外,我们支持Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ1-43MOAB-2以及经典6E10和4G8抗体克隆 的多重定量检测,可实现斑块异质性的详细生化与空间分析。 这种综合方法 可提供 斑块 性质的 精细视图 包括弥散型与致密型尺寸、 成熟度、分布情况,以及治疗干预后的重塑过程。


能否与淀粉样蛋白染料或蛋白质聚集标记物进行共染色

是的。硫黄素S和 pFTAA等淀粉样蛋白染料 可纳入多重检测板,前提是组织与固定条件相容。硫黄素S 经典的β-片层淀粉样蛋白标记物而pFTAA则是 能解析纤维构象的高灵敏度 染料这些染料与OC或Aβ抗体互补,可对斑块蛋白结构进行多层次评估。


您支持哪些组织样本格式(石蜡包埋组织、冷冻组织)

我们常规处理石蜡包埋组织(FFPE)和固定冷冻组织。针对 每种淀粉样蛋白抗体(如OC 泛AβAβ1-40/42/43)及多重检测兼容性,均优化了抗原修复条件,包括热酸修复(HIER)、甲酸处理或酶消化。我们的工作流程在保持荧光团稳定性的同时,完整保留了斑块的精细形态及周边微结构。


你最多能同时运行多少个标记

我们的标准多重检测板支持单轮染色中同时检测4种标记物加DAPI,通常采用AF488、AF555、AF647和AF750荧光染料。我们混合多种宿主物种来源的一抗,并 验证 物种特异性二抗以避免交叉反应 在必要时,我们会采用预标记一抗来扩展多重检测能力,同时 保持 高信噪比。


您是否使用荧光淬灭剂来降低自发荧光


您是否支持整张切片扫描和大型队列研究


能否将脑脊液或血液生物标志物数据与组织学读数整合


参考文献


关键词


相关内容

关于淀粉样斑块染色与定量分析服务的最新信息。

更多信息

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