三维病理可视化解码轻链淀粉样变舌部特征:推动疑似病例的早期精准筛查
《BMC Oral Health》:Decoding the human tongue of light chain amyloidosis in three dimensions (3D): three-dimensional pathological visualization drives early and precise screening of suspected cases
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月25日
来源:BMC Oral Health 3.1
编辑推荐:
本研究针对系统性轻链(AL)淀粉样变早期诊断困难、常规二维病理易漏诊的临床难题,创新性应用CUBIC组织透明化联合三维成像技术,首次实现人舌组织淀粉样沉积空间结构的立体可视化。研究发现沉积区域血管密度降低50.0%、血管表面积减少33.3%,肌纤维直径显著减小,并成功在10例初筛阴性病例中重新识别5例高度疑似病例。该技术为AL淀粉样变的早期诊断提供了新的病理学视角和方法学补充。
在罕见病诊疗领域,系统性轻链(AL)淀粉样变如同一名隐匿的"模仿大师",其非特异性症状往往导致确诊时已出现不可逆的器官损伤。这种由浆细胞异常产生的淀粉样蛋白在心脏、肾脏等关键器官沉积的疾病,确诊金标准依赖侵入性器官活检,而患者从症状出现到确诊的中位时间超过两年,近三分之一患者需辗转五位以上医师才能明确诊断。更严峻的是,心脏受累患者的中位生存期不足一年,诊断延迟超过19个月将使死亡风险增加3-5倍。
面对这一诊断困境,舌活检作为侵入性较小的替代方案,其敏感性约75%,但常规二维病理存在固有局限:无法完整呈现组织三维结构,且早期病灶稀疏时假阴性率超过30%。正是这些技术瓶颈催生了本研究的技术创新——将原本用于神经科学研究的CUBIC(Clear, Unobstructed Brain Imaging Cocktails and Computational analysis)组织透明化技术引入口腔病理领域,试图通过三维视角重新解码舌部淀粉样变的病理特征。
研究人员收集了17例疑似AL淀粉样变患者的舌活检标本,通过精密的实验设计展开探索。标本均来自舌顶端标准化区域,采用龙胆紫标记确保取样一致性。每例标本被精确分割为两部分:一半进行CUBIC处理——包括4%多聚甲醛固定、CUBIC-L溶液脱脂脱色、CD31/λ-κ轻链/DAPI/Phalloidin多重免疫荧光染色,最后通过折射率匹配溶液实现组织透明化;另一半则进行常规病理检验作为对照。三维成像采用光片显微镜和共聚焦显微镜,通过Imaris软件进行血管密度、表面积及肌纤维直径的定量分析。
通过CUBIC技术处理后的舌组织实现光学透明,多重免疫荧光染色三维重建清晰展示了淀粉样沉积(黄色)、血管(蓝色)与肌纤维(品红色)的空间共定位关系。定量分析显示,淀粉样沉积区域(ADR)的血管密度为(0.14±0.04)μm3,较非沉积区域(NADR)的(0.28±0.06)μm3降低50.0%;血管表面积也从(0.69±0.12)μm2降至(0.46±0.11)μm2,减少33.3%。这些数据首次从三维层面证实淀粉样沉积导致血管稀疏化,提示局部微环境破坏可能参与临床症状产生。
三维成像精细解析了淀粉样蛋白与血管的相互作用模式:包括血管周同心圆式沉积、管腔内中空或实性沉积导致管腔狭窄闭塞、以及血管分叉处节段性沉积。存在管腔沉积的血管中位直径5.99μm较无沉积血管8.62μm减小30.5%,表明AL淀粉样变更易累及小口径血管。这种微循环障碍可能通过影响组织灌注参与舌部溃疡、味觉减退等临床表现。
研究观察到"袖套样"和"环周样"两种肌纤维淀粉样包裹模式。沉积区域肌纤维直径(3.62±0.28)μm较非沉积区域(3.70±0.23)μm显著减小,虽然差异微小但具有统计学意义。这种淀粉样微环境相关的肌纤维萎缩可能解释患者舌运动受限的临床症状,为理解疾病功能性障碍提供结构基础。
通过平行对照实验证实CUBIC处理不影响常规病理染色质量后,研究人员对10例初筛阴性病例进行重新评估。基于免疫荧光强度半定量评分(0-3+)体系,发现5例存在≥2+的淀粉样沉积三维分布。其中1例在随访中出现典型临床表现并经治疗反应良好,其余4例保持无症状但持续监测。这一结果凸显三维病理对常规诊断的补充价值,特别适用于临床高度疑似但病理阴性的诊断困境。
这项发表于《BMC Oral Health》的研究开创性地将三维病理可视化技术应用于AL淀粉样变舌部病变研究,不仅揭示淀粉样沉积导致的微血管破坏和肌纤维萎缩等新病理特征,更建立了一套兼容常规诊断的补充筛查方案。尤其值得关注的是,舌与心脏在血管肌纤维架构上的相似性,使舌活检可能成为心脏高风险评估的替代窗口。尽管当前技术存在耗时长、设备要求高的局限,但随着人工智能辅助分析平台的发展,三维病理有望成为罕见蛋白沉积疾病早期诊断的重要工具,为改善患者预后带来新希望。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号