阿尔茨海默病的特征是大脑中淀粉样斑块的积聚，但目前研究小鼠模型中这些沉积物的大多数方法都需要牺牲动物。这限制了研究人员跟踪疾病发展或治疗效果的能力。一项发表在《神经光子学》（Neurophotonics）期刊上的新研究描述了一种光纤技术，可在活体自由活动的小鼠中监测斑块信号，为更灵活地测试潜在疗法开辟了道路。
该研究团队由斯特拉斯克莱德大学（University of Strathclyde）和意大利技术研究院（Italian Institute of Technology）的研究人员领导，他们将光纤测光术——一种常用于记录神经活动的技术——改造用于检测淀粉样斑块。研究人员没有依赖基因编码传感器，而是使用了甲氧基-X04（Methoxy-X04），这是一种能穿过血脑屏障并特异性结合淀粉样纤维的荧光染料。
在初步实验中，研究人员在麻醉的阿尔茨海默病模型小鼠（称为5xFAD小鼠）中使用了平头光纤，并发现荧光信号与后续脑切片中测量的斑块密度高度相关。仅基于这些深度分布图，机器学习模型就能区分携带斑块和健康的动物。
接下来，团队测试了锥形光纤，这种光纤能捕获大脑不同深度的信号。在脑组织切片中，锥形光纤可靠地追踪了斑块分布。当长期植入活体小鼠时，光纤在注射甲氧基-X04后显示出深度特异性的荧光增加——但仅在阿尔茨海默病模型小鼠中，健康对照组则没有。重要的是，该技术在清醒、自由活动的动物中有效，并显示出与疾病进展一致的年龄依赖性信号增加。
与双光子显微镜或光声断层扫描等现有方法相比，这种新型光纤技术无需麻醉即可长期监测大脑深部区域。研究人员指出，虽然该技术无法分辨单个斑块，但它提供了一种微创方式，可在时间和脑区维度上跟踪病理变化。
作者建议，这种方法可帮助科学家实时测试潜在治疗对斑块积聚的影响，加速新阿尔茨海默病疗法的开发。
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