小鼠脑部精细血管网络三维结果显示

小鼠脑部精细血管网络三维结果显示已实现全脑范围的高分辨率可视化，揭示了传统研究中未被发现的血管分支，并支持对脑血管与脑区连通性、疾病相关血管损伤的定量分析。以下为具体分析：

一、全脑范围高分辨率血管网络可视化

1.技术突破：

显微光学切片断层成像技术（MOST）实现了连续获取亚微米分辨率的完整小鼠脑神经图谱数据，体素分辨率可达0.35μm×0.35μm×1μm，能够清晰分辨毛细血管。

结合组织透明化技术和深度学习算法，如VesSAP（Vessel Segmentation & Analysis Pipeline），实现了全脑血管系统的自动分割、追踪和定量分析。

2.可视化成果：

在全脑范围内系统性构建和标识出包含动脉、静脉、微动脉和微静脉的精细脑血管图谱。

利用同一鼠脑的细胞构筑图像提供的解剖结构信息，在单细胞水平实现了血管分支起点的立体定位。

发现了许多之前未曾报道的静脉分支，并按通行的命名规则给予了命名。

二、血管网络与脑区连通性分析

1.定量分析：

进一步定量分析了动脉、静脉血管与脑区的连通性及供血关系，有助于直观了解动脉血是经过哪些血管分支输送到了特定脑区/核团，供能后的静脉血又是如何被收集、汇聚。

例如，研究发现海马血管的平均血管直径、血管体积分数均显著降低，且齿状回分子层的降低程度最为显著，揭示了海马微循环在阿尔茨海默症病理过程中的重要角色。

2.血管分支模式：

对单枝血管分支模式的量化分析结果说明，阿尔茨海默症模型小鼠血管分支角度显著变小，导致单枝海马血管的血液灌注面积减少。

采用虚拟血管内窥技术，进一步揭示了阿尔茨海默症模型与野生型小鼠在血管管腔内壁粗糙度、分支节点平滑度上均有显著差异。

三、疾病相关血管损伤研究

1.阿尔茨海默症模型：

小鼠脑部精细血管网络三维结果显示转基因阿尔茨海默症模型小鼠的高精度全脑血管网络图谱显示，模型小鼠脑内特别是海马区的血管系统显著受损。

全脑血管网络的构筑尤其是微循环系统的高精度解析，为发展高效阿尔茨海默症治疗药物及干预手段指出了新的方向。

2.其他疾病模型：

该技术体系不仅适用于小鼠脑血管研究，还可用于其他具有更大空间尺度的大鼠、猴以及人类的脑血管研究，有助于跨尺度综合分析脑相关疾病和血管系统损伤的相关性。

四、技术优势与应用前景

1.技术优势：

实现了全脑尺度高分辨率成像、低信噪比影像数据增强、高空间复杂度三维图像数据的可视化和量化分析。

结合组织透明化技术和深度学习算法，提高了成像质量和数据分析效率。

2.应用前景：

为脑功能和脑疾病的研究提供重要的基础性资源数据库。

有助于深入理解脑血管系统的生理和病理机制，为开发新的治疗手段提供科学依据。