病毒性腦炎是一類嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，單純皰疹病毒性腦炎的死亡率高達(dá)20%，幸存者中半數(shù)遺留長期神經(jīng)功能缺損。血腦屏障的破壞是病毒性腦炎的關(guān)鍵病理事件——屏障完整性喪失導(dǎo)致血漿成分漏入腦實(shí)質(zhì)，引發(fā)血管源性水腫和炎細(xì)胞浸潤，加重腦損傷。然而，評(píng)價(jià)血腦屏障破壞程度傳統(tǒng)上依賴伊文思藍(lán)或熒光素鈉灌注后取腦勻漿檢測(cè)。這種方法只能獲得染料外滲的總量，丟失了空間信息——研究者無法判斷屏障破壞究竟發(fā)生在哪個(gè)腦區(qū)、是局灶性還是彌漫性、是否與病毒復(fù)制的區(qū)域一致。
科辰星飛系統(tǒng)通過熒光素酶標(biāo)記的免疫細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移模型，為這一問題提供了新穎的解決思路。研究者從供體小鼠分離T淋巴細(xì)胞，用攜帶熒光素酶報(bào)告基因的慢病毒轉(zhuǎn)染后擴(kuò)增，再經(jīng)尾靜脈回輸至已感染單純皰疹病毒的小鼠體內(nèi)。這些標(biāo)記細(xì)胞在正常血腦屏障完整的情況下無法進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)；只有當(dāng)屏障破壞時(shí)，它們才能穿過腦血管內(nèi)皮進(jìn)入腦組織，從而產(chǎn)生局部發(fā)光信號(hào)。
使用科辰星飛系統(tǒng)對(duì)同一組小鼠進(jìn)行連續(xù)5天的活體成像，結(jié)果顯示：病毒感染后第1天，全腦無信號(hào)；第2天，腦室周圍區(qū)域出現(xiàn)微弱但可檢測(cè)的信號(hào)；第3天，信號(hào)強(qiáng)度顯著增加，空間分布顯示主要集中于海馬區(qū)和顳葉皮層——這正是單純皰疹病毒最常侵犯的腦區(qū)；第4天，信號(hào)擴(kuò)散至大腦皮層大部分區(qū)域；第5天達(dá)到峰值，信號(hào)強(qiáng)度較第2天升高了15倍。對(duì)照實(shí)驗(yàn)采用無病毒感染小鼠回輸標(biāo)記細(xì)胞，全程無信號(hào)。科辰星飛對(duì)顱骨和腦組織高散射特性的優(yōu)化光路——包括光散射校正算法和高數(shù)值孔徑鏡頭——使得跨越顱骨屏障的微弱信號(hào)得以清晰捕獲。
該技術(shù)可在活體動(dòng)物中同時(shí)評(píng)價(jià)兩個(gè)關(guān)鍵事件：病毒感染的腦區(qū)定位（通過病毒自身的信號(hào)或下游炎癥信號(hào)）以及血腦屏障破壞的空間范圍（通過標(biāo)記免疫細(xì)胞的外滲）。科辰星飛使中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥的空間動(dòng)態(tài)學(xué)研究從“切片推測(cè)"升級(jí)為“活體所見即所得"。
更新時(shí)間：2026-06-30
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