最先端のマイクロアンジオCT：血管イメージングと腎臓の形態計測における新しい寸法

過去数十年で、動物腎臓全体のコントラスト強化マイクロコンピューティング断層撮影（Micro-CT）イメージングがますます重要になりました。視覚化は、主に中サイズの容器に限定されていました。最新のデスクトップマイクロCTスキャナーは必要な詳細解像度を提供するため、腎臓血管系と糸球体数の迅速な視覚化と一貫した評価のためのアプローチを開発しました。この方法は、完全な血管系の連続充填を提供し、相関イメージングアプローチを可能にする均質X線吸収を伴う新しい重合造影剤であるμAngiofilに基づいています。迅速かつ信頼性の高い腎臓の形態計測のために、グリア細胞株由来の神経栄養因子（GDNF）+/-マウスとその野生型同腹仔からのマイクロアンジオ（µACT）データセットが使用されました。結果は、現在のゴールドスタンダード、組織学ベースの立体学、およびアーティファクトを処理することなく、はるかに高速に得られました。組織学に基づく形態計測は、同じ腎臓で行われました。どちらのアプローチでも、GDNF +/-男性マウスの糸球体が約40％少ないことが明らかになりました。さらに、私たちのアプローチは、さらなる組織学的調査、すなわち相関的形態のために関心のある部位の定義を可能にします。重合μAngiofilは灌流容器にとどまり、自家蛍光性であり、これが組織学的切片とµACTデータのマッチングを大幅に促進します。提示されたアプローチは、時間効率が良く、信頼性が高く、定性的で定量的な方法論です。糸球体形態計測に加えて、µACTデータは、腎臓血管系および相関の形態の定性的および定量的分析に使用できます。

In the last decades, the contrast-enhanced micro-computed tomography (micro-CT) imaging of a whole animal kidney became increasingly important. The visualization was mainly limited to middle-sized vessels. Since modern desktop micro-CT scanners provide the necessary detail resolution, we developed an approach for rapid visualization and consistent assessment of kidney vasculature and glomeruli number. This method is based on μAngiofil, a new polymerizing contrast agent with homogenous X-ray absorption, which provides continuous filling of the complete vasculature and enables correlative imaging approaches. For rapid and reliable kidney morphometry, the microangio-CT (µaCT) data sets from glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF)+/- mice and their wild-type littermates were used. The results were obtained much faster compared with the current gold standard, histology-based stereology, and without processing artifacts. The histology-based morphometry was done afterward on the same kidneys. Both approaches revealed that the GDNF+/- male mice had about 40% fewer glomeruli. Furthermore, our approach allows for the definition of sites of interest for further histological investigation, i.e., correlative morphology. The polymerized μAngiofil stays in perfused vessels and is autofluorescent, which is what greatly facilitates the matching of histological sections with µaCT data. The presented approach is a time-efficient, reliable, qualitative, and quantitative methodology. Besides glomerular morphometry, the µaCT data can be used for qualitative and quantitative analysis of the kidney vasculature and correlative morphology.