小鼠胚胎大脑发育过程中深度分辨光学衰减系数(OAC)的动态量化研究

来自ElastEye LLC的研究团队针对胚胎大脑发育过程中光学信号衰减机制不明的问题，开展了小鼠E9.5-E13.5阶段前脑、中脑和后脑的光学衰减系数(OAC)定量研究。发现随着ECM密度增加和血管形成，OAC呈现阶段性上升，为活体胚胎光学成像技术提供了关键参数基准。

　　

大脑发育是早期胚胎中经历剧烈形态与功能重塑的精密调控过程。研究者通过量化小鼠胚胎E9.5至E13.5阶段前脑(forebrain)、中脑(midbrain)和后脑(hindbrain)的光学衰减系数(optical attenuation coefficient, OAC)，揭示了有趣的发育动态：在早期阶段，这些脑区的OAC估值较低——这源于稀疏的细胞密度和相对简单的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)组成，导致光散射和信号衰减较弱。但随着胚胎发育至E13.5，ECM密度升高与血管网络形成协同作用，显著增强了信号衰减效应并降低光穿透深度。研究首次系统证明，在E9.5-E13.5发育窗口期，中脑、后脑及前脑的OAC呈现渐进式增长趋势，这种变化与细胞组成重构、组织架构精细化和ECM密度演变密切相关。值得注意的是，部分作者所属的ElastEye LLC虽与本研究无直接利益关联，但提示该成果可能为活体胚胎光学成像技术开发提供理论支撑。