國儀量子掃描電鏡助力中醫(yī)藥研究！SEM5000X見證活血古方修復(fù)大腦的納米證據(jù)

安徽中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院的馮雪楓教授在《Journal of Ethnopharmacology》雜志上發(fā)表文章，探討了一種傳統(tǒng)活血化瘀方劑在腦缺血損傷修復(fù)中的新作用機(jī)制和潛在靶點(diǎn)。

腦卒中在世界范圍內(nèi)是導(dǎo)致長期殘疾的主要原因之一。腦白質(zhì)受損和隨后的脫髓鞘變化是腦卒中后結(jié)構(gòu)性損傷的關(guān)鍵部分，這與臨床預(yù)后不良緊密相關(guān)。腦卒中后不利的微環(huán)境常常導(dǎo)致內(nèi)源性少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPC）驅(qū)動的髓鞘修復(fù)再生過程不足甚至失敗。星形膠質(zhì)細(xì)胞在腦缺血后的微環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用，它們從損傷性A1型向修復(fù)性A2型的轉(zhuǎn)變是促進(jìn)腦卒中后腦修復(fù)的新方法。桃紅四物湯（THSWD）源自清代的《醫(yī)宗金鑒》，是中醫(yī)中常用于活血化瘀和治療中風(fēng)后遺癥的傳統(tǒng)方劑。目前尚不清楚THSWD是否能夠通過調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)換來促進(jìn)腦卒中后的髓鞘再生，以及這一過程的具體機(jī)制。

安徽中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院的馮雪楓教授近期在《Journal of Ethnopharmacology》上發(fā)表了一篇論文，題為“Taohong Siwu Decoction通過RhoA/ROCK2/Profilin-1途徑改變星形膠質(zhì)細(xì)胞的有害/修復(fù)表型，以增強(qiáng)腦缺血后少突膠質(zhì)細(xì)胞生成和髓鞘再生"。這項研究展現(xiàn)了傳統(tǒng)活血化瘀方劑THSWD通過調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞的RhoA/ROCK2/Profilin-1信號通路，促使星形膠質(zhì)細(xì)胞從A1型轉(zhuǎn)變?yōu)锳2型，從而促進(jìn)腦卒中后少突膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和髓鞘的修復(fù)。

該研究利用國儀量子的SEM5000X高分辨率場發(fā)射掃描電鏡，對腦缺血再灌注損傷大鼠的神經(jīng)元和軸突進(jìn)行了精細(xì)的原位觀察與全面評估，為揭示桃紅四物湯的神經(jīng)保護(hù)及促進(jìn)髓鞘修復(fù)的效果提供了重要的超微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。SEM5000X以其高分辨率、高壓隧道技術(shù)（SuperTunnel）和電子光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，極大地增強(qiáng)了對生物組織超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行原位高分辨率觀察的能力。

研究小組對大腦中動脈閉塞/再灌注（MCAo/R）模型大鼠的缺血半影區(qū)皮層進(jìn)行了詳盡的SEM超微結(jié)構(gòu)檢查。掃描電鏡圖像清楚地展現(xiàn)了腦缺血引起的顯著超微結(jié)構(gòu)病理變化（見圖2C和2D）：實(shí)驗組神經(jīng)元顯示出不規(guī)則的細(xì)胞核、聚集的異染色質(zhì)、線粒體膨脹伴隨嵴結(jié)構(gòu)解體以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的擴(kuò)張等損傷性特征；在軸突方面，缺血引起了髓鞘層的分離、G比率（軸突直徑與總纖維直徑之比）明顯下降，并且髓鞘內(nèi)的線粒體損傷也更為嚴(yán)重。

圖2 展示了THSWD對MCAo/R大鼠組織病理損傷、神經(jīng)元及髓鞘超微結(jié)構(gòu)損傷的改善效果。

利用SEM5000X所提供的清晰超微結(jié)構(gòu)圖像，研究人員進(jìn)行了詳盡的定量研究，并得出了以下主要結(jié)果：

（1）神經(jīng)細(xì)胞防護(hù)：THSWD在9、18 g/kg劑量下有效減少因缺血導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞損傷評分（p < 0.05或p < 0.01），特別是在18 g/kg劑量時，THSWD明顯降低神經(jīng)細(xì)胞周圍線粒體損傷評分，并促進(jìn)線粒體數(shù)量的增加（p < 0.01）。

（2）軸突髓鞘修復(fù)：THSWD按照劑量依賴性方式改善了由缺血引起的G比率降低（p < 0.01與模型組相比），在中劑量和高劑量組中明顯減少了髓鞘內(nèi)線粒體的病理性變化（p < 0.05與模型組相比）。G比率的改善直接反映了THSWD在促進(jìn)緊密、功能性髓鞘形成方面的作用，這對于神經(jīng)沖動的快速傳導(dǎo)非常關(guān)鍵。

（3）少突膠質(zhì)細(xì)胞的生成：免疫熒光檢測結(jié)果表明，THSWD明顯促進(jìn)了缺血半影區(qū)增殖性O(shè)PC（NG2陽性/Ki67陽性）和成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞（Olig2陽性/MBP陽性）的增長，MBP染色的積分光密度（IOD）也有顯著的提升（p < 0.01）。

綜合研究結(jié)果表明，桃紅四物湯在腦卒中康復(fù)治療中的作用得到了充分的科學(xué)支持，同時國儀量子SEM5000X超高分辨場發(fā)射掃描電鏡在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)了其出色的性能。該電鏡能夠以納米級分辨率捕捉腦組織修復(fù)過程中的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，為中藥復(fù)方的療效評估提供了寶貴的視覺資料。

這項研究不僅奠定了桃紅四物湯在腦卒中恢復(fù)治療中應(yīng)用的科學(xué)基礎(chǔ)，同時也展現(xiàn)了國儀量子SEM5000X高分辨率場發(fā)射掃描電鏡在神經(jīng)科學(xué)微觀結(jié)構(gòu)研究中的突出能力。無論是神經(jīng)元核膜的完整性還是線粒體嵴的結(jié)構(gòu)，無論是髓鞘的層次還是G-比值的精確測定，SEM5000X都能以納米級分辨率清晰展現(xiàn)腦組織修復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為中藥復(fù)方療效的科學(xué)評估提供了視覺資料。

馮雪楓（論文作者）表示：“國儀量子SEM5000X掃描電鏡提供了高清晰度和穩(wěn)定性的超微結(jié)構(gòu)圖像，使得對神經(jīng)元和軸突損傷進(jìn)行精確量化分析成為現(xiàn)實(shí)，為中醫(yī)藥的現(xiàn)代研究提供了新的技術(shù)支撐。國產(chǎn)電鏡的出色表現(xiàn)讓我們對自主研發(fā)的科學(xué)儀器的發(fā)展前景充滿期待。

基于SEM5000X提供的高質(zhì)量超微結(jié)構(gòu)圖像，研究團(tuán)隊進(jìn)行了系統(tǒng)的定量分析，獲得了以下關(guān)鍵數(shù)據(jù)：

（1）神經(jīng)元保護(hù)：THSWD（9、18 g/kg）顯著降低缺血誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷評分（p < 0.05或p < 0.01），THSWD（18 g/kg）顯著減輕神經(jīng)元周圍線粒體損傷評分并增加了線粒體數(shù)量（p < 0.01）。

（2）軸突髓鞘修復(fù)：THSWD劑量依賴性地恢復(fù)缺血導(dǎo)致的G比率下降（p < 0.01 vs. 模型組），中、高劑量組顯著減輕了髓鞘內(nèi)線粒體病理改變（p < 0.05 vs. 模型組）。G比率的恢復(fù)直接表明THSWD促進(jìn)致密、功能性髓鞘的形成，這對于神經(jīng)沖動的跳躍式傳導(dǎo)至關(guān)重要。

（3）少突膠質(zhì)細(xì)胞新生：免疫熒光分析進(jìn)一步證實(shí)THSWD顯著增加缺血半影區(qū)增殖性O(shè)PC（NG2?/Ki67?）和成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞（Olig2?/MBP?）的數(shù)量，MBP染色的積分光密度（IOD）顯著升高（p < 0.01）。

總結(jié)

該研究不僅為桃紅四物湯在腦卒中康復(fù)中的臨床應(yīng)用提供了堅實(shí)的機(jī)制基礎(chǔ)，更凸顯了國儀量子SEM5000X超高分辨場發(fā)射掃描電鏡在神經(jīng)科學(xué)超微結(jié)構(gòu)研究中的表現(xiàn)。從神經(jīng)元核膜完整性到線粒體嵴結(jié)構(gòu)，從髓鞘板層到G-比值精確測量，SEM5000X以納米級分辨率呈現(xiàn)了腦組織修復(fù)的每一個關(guān)鍵細(xì)節(jié)，為中藥復(fù)方療效的客觀評價提供了不可替代的視覺證據(jù)。

馮雪楓（論文作者）：“國儀量子SEM5000X掃描電鏡為我們提供了清晰、穩(wěn)定的超微結(jié)構(gòu)圖像，使得神經(jīng)元和軸突損傷的精準(zhǔn)量化評估成為可能，為中醫(yī)藥現(xiàn)代研究注入了新的技術(shù)動力。國產(chǎn)電鏡的優(yōu)異表現(xiàn)讓我們對自主科學(xué)儀器的未來充滿信心。"