الأسفار بوساطة التصوير المقطعي للكشف والتحديد الكمي لالتهاب الأمعاء مورين المتصلة بلعم

الهدف العام من نهج التصوير الحيوي هذا المحدد للهدف هو تصور المؤشرات الجزيئية لنشاط المرض في داء الأمعاء الالتهابي. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال داء الأمعاء الالتهابي، والأبحاث العلاجية ذات الصلة حول تأثير العلاجات التجريبية أو أحداث خلوية محددة على الالتهاب. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في إمكانية مراقبة نشاط المرض بشكل طولي وغير جراحي.

على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر رؤى حول الاضطرابات الالتهابية، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضاً لدراسة أمراض أخرى، مثل السرطان أو الأمراض المرتبطة بالمناعة. لتحفيز التهاب القولون، املأ إمدادات الشرب للفئران التجريبية بجرامين من dextran sodium sulfate، أو DSS، مذابة في 100 milliliters من مياه الشرب المعقمة بجهاز التعقيم (autoclaved)، مع تقدير استهلاك خمسة milliliters من الماء لكل فأر يومياً. وقبل 24 ساعة من عملية المسح، ضع مزيج الأجسام المضادة المطلوب في محقنة معقمة ومحمية من الضوء، ثم احقن الأجسام المضادة وريدياً في أوردة الذيل للحيوانات التجريبية.

في يوم التجربة، استخدم ماكينة حلاقة كهربائية لحلاقة الفراء في المنطقة البطنية للحيوانات التجريبية لتقليل انعكاس الضوء وامتصاصه. وباستخدام نموذج محاكٍ للأنسجة (phantom) ذو سمك وخصائص امتصاص محددة، املأ النموذج بحجم معين من محلول الجسم المضاد المطلوب وقم بقياس الفلورة باستخدام جهاز FMT. بعد ذلك، وفي جهاز التصوير المقطعي المحوسب المعتمد على الفلورة (FMT) المخصص للحيوانات الصغيرة، انقر على "دراسة جديدة" (New Study) وأدرج الكاشفات ذات الصلة في وصف الدراسة، بما في ذلك معاملات التصوير والجرعات.

قم بإنشاء مجموعات الدراسة وفقاً للتصميم التجريبي، مع تزويد كل مجموعة بالعدد المناسب من الحيوانات. وعندما يتم معايرة النظام لمركبات التتبع، ضع الفأر الأول المخدر في وضعية الاستلقاء على الظهر داخل كاسيت فحص قابل للتسخين عند درجة حرارة 42 °C. أدخل الكاسيت في نظام التصوير واختر العينة المناسبة من مجموعة الدراسة المقابلة.

اختر المقتفي المستخدم لضمان حساب قيم تركيز المقتفي بشكل صحيح، ثم التقط صورة الانعكاس الفلوري عند الطول الموجي المناسب للمسح. انقر فوق "Acquire Image" لتحديد مجال المسح والتأكد من ظهور مجال المسح كطبقة تراكبية على صورة الانعكاس الفلوري. قم بتعديل مجال المسح حتى يحيط بالمنطقة المستهدفة، مع الحرص على تجنب حدوث خطأ أو شمول مناطق تحتوي على فراء متبقٍ.

بناءً على الهدف من التصوير، اختر دقة مجال المسح لتحديد عدد نقاط بيانات الصورة ضمن مجال المسح. ثم انقر فوق مسح لبدء عملية الحصول على الصور عند الطول الموجي المحدد. وفي نهاية المسح، قم بإزالة الحيوان من الكاسيت للسماح له بالتعافي الكامل تحت المراقبة قبل إعادته إلى قفصه.

يمكن بعد ذلك تكرار عملية نقل الميكروبيوتا المعوية (FMT) في نقاط زمنية مختلفة حسبما يتطلبه التصميم التجريبي. ولتحليل الصور المكتسبة، افتح برنامج تحليل الصور المناسب واختر البيانات الخام للمسح الأول. وباستخدام أداة إعادة البناء، أنشئ خرائط ثلاثية الأبعاد (3D) لتوزيع الفلورة.

عندما يتم إضافة جميع عمليات المسح إلى مجموعة بيانات إعادة البناء المناسبة، افتح مجموعة البيانات الأولى ذات الصلة. ستظهر جميع عمليات المسح التي تم إجراؤها للحيوان التجريبي الفردي المحدد. اختر عملية المسح المناسبة وانقر فوق تحميل.

سيظهر إعادة بناء ثلاثية الأبعاد لتوزيع المقتفي كطبقة إضافية فوق صورة انعكاس الفلورة التي تم الحصول عليها في البداية. بعد ذلك، حدد بؤر تراكم الوسم غير النوعي على الخرائط ثلاثية الأبعاد المعاد بناؤها، واستخدم أداة القياس لتحديد المنطقة المستهدفة. سيقوم البرنامج بعد ذلك بتوليد شدة الفلورة للمنطقة المستهدفة، بالإضافة إلى قياسات كمية المقتفي بالبيكومولار التي تمت معايرة المسح وفقاً لها.

في هذه التجربة، تم استخدام جسم مضاد مقترن بفلورسنت ضد F4/80 للفئران لتصوير البلاعم المنشطة بشكل مباشر. وقد تم قياس تراكم مرتفع بشكل ملحوظ للمقتفي الفلورسنتي بواسطة التصوير المقطعي بوساطة الفلورسنت في قولون الفئران المصابة بالتهاب القولون مقارنة بالحيوانات الضابطة غير المصابة بالتهاب القولون، مما يشير إلى زيادة في ارتشاح الخلايا الوحيدة وتمايزها إلى بلاعم نشطة في الحيوانات المصابة بالتهاب القولون. وفي المقابل، فإن تطبيق جسم مضاد IgG غير نوعي مقترن بفلورسنت لم يسبب استجابة فلورسنتية يمكن اكتشافها في البطن أو الأمعاء سواء في المجموعة المصابة بالتهاب القولون أو المجموعة الضابطة غير المصابة، مما يثبت نوعية التفاعل بين المسبار والهدف للجسم المضاد F4/80.

تؤكد القياسات خارج الجسم (Ex vivo) لتراكم المقتفي الموجه نحو F4/80 في القولون المستأصل بشكل أكبر الأصل القولوني لتراكم إشارة المقتفي F4/80 المكتشفة داخل الجسم (in vivo). وبالفعل، فإن الكميات المحسوبة للأجسام المضادة المرتبطة ترتبط ارتباطاً وثيقاً بأعداد الخلايا البلعمية المرتشحة المحددة نسيجياً، مما يؤكد أن التصوير داخل الجسم باستخدام مقتفيات محددة يمكن أن يكون مؤشراً على نشاط المرض الموضعي. وبمجرد إتقان هذه العملية، يمكن تنفيذها وتحليلها في غضون دقائق قليلة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.

تستغرق خطوات التحضير، بما في ذلك إنتاج الكاشفات المعتمدة على أجسام مضادة محددة، عادةً من يومين إلى ثلاثة أيام. وعند التخطيط لإجراء تجريبي مثل هذا، من المهم تضمين ضوابط مناسبة وموثوقة، لكل من الأجسام المضادة ونموذج المرض الحيواني. وبعد اتباع هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق أخرى، مثل تنظير القولون أو قياس التدفق الخلوي، للإجابة على أسئلة إضافية والتحقق من صحة البيانات وقياسها كمياً.