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神経炎のプラークと神経原線維のもつれは、アルツハイマー病の明確な診断のための重要な形態学的基準です。30×30 µmのサンプル上のハイパースペクトルラマン顕微鏡を使用した3人の脳ドナーからの3人の脳ドナーからの12の非染色性前頭皮質および海馬サンプルを評価しました。64×64ピクセルのデータマトリックスを使用して、0.47 µmの空間分解能でのイメージング用のタンパク質、脂質、水、ベータシートなどのさまざまな組織成分を定量化しました。階層クラスター分析を実行して、ラマンスペクトルの類似性が高い領域を視覚化しました。古典的な脳の形態と一致するタンパク質、脂質、水、ベータシートのラマン画像。タンパク質含有量は2.0倍で、ベータシート含有量は5.6倍、ラマンのブロードバンドの自己蛍光は、周囲の組織よりもプラークともつれの中で2.4倍高かった。脂質含有量は、内側と外側に実質的に等しくなりました。広帯域の自己蛍光は、タンパク質含有量との相関とベータシート含有量との相関が高かったことを示しました。階層的クラスター分析と組み合わせたハイパースペクトルラマンイメージングにより、ヒトアルツハイマー病の脳組織の染色されていないラベルのないスライスでの神経炎のプラークと神経原線維のもつれを特定できます。タンパク質、脂質、水、ベータシートなどのいくつかの組織成分の同時定量と区別を可能にします。
神経炎のプラークと神経原線維のもつれは、アルツハイマー病の明確な診断のための重要な形態学的基準です。30×30 µmのサンプル上のハイパースペクトルラマン顕微鏡を使用した3人の脳ドナーからの3人の脳ドナーからの12の非染色性前頭皮質および海馬サンプルを評価しました。64×64ピクセルのデータマトリックスを使用して、0.47 µmの空間分解能でのイメージング用のタンパク質、脂質、水、ベータシートなどのさまざまな組織成分を定量化しました。階層クラスター分析を実行して、ラマンスペクトルの類似性が高い領域を視覚化しました。古典的な脳の形態と一致するタンパク質、脂質、水、ベータシートのラマン画像。タンパク質含有量は2.0倍で、ベータシート含有量は5.6倍、ラマンのブロードバンドの自己蛍光は、周囲の組織よりもプラークともつれの中で2.4倍高かった。脂質含有量は、内側と外側に実質的に等しくなりました。広帯域の自己蛍光は、タンパク質含有量との相関とベータシート含有量との相関が高かったことを示しました。階層的クラスター分析と組み合わせたハイパースペクトルラマンイメージングにより、ヒトアルツハイマー病の脳組織の染色されていないラベルのないスライスでの神経炎のプラークと神経原線維のもつれを特定できます。タンパク質、脂質、水、ベータシートなどのいくつかの組織成分の同時定量と区別を可能にします。
Neuritic plaques and neurofibrillary tangles are crucial morphological criteria for the definite diagnosis of Alzheimer's disease. We evaluated 12 unstained frontal cortex and hippocampus samples from 3 brain donors with Alzheimer's disease and 1 control with hyperspectral Raman microscopy on samples of 30 × 30 µm. Data matrices of 64 × 64 pixels were used to quantify different tissue components including proteins, lipids, water and beta-sheets for imaging at 0.47 µm spatial resolution. Hierarchical cluster analysis was performed to visualize regions with high Raman spectral similarities. The Raman images of proteins, lipids, water and beta-sheets matched with classical brain morphology. Protein content was 2.0 times, the beta-sheet content 5.6 times and Raman broad-band autofluorescence was 2.4 times higher inside the plaques and tangles than in the surrounding tissue. The lipid content was practically equal inside and outside. Broad-band autofluorescence showed some correlation with protein content and a better correlation with beta-sheet content. Hyperspectral Raman imaging combined with hierarchical cluster analysis allows for the identification of neuritic plaques and neurofibrillary tangles in unstained, label-free slices of human Alzheimer's disease brain tissue. It permits simultaneous quantification and distinction of several tissue components such as proteins, lipids, water and beta-sheets.
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