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神经领域 | 原位空间多组学中的mIHC独具优势

发布时间:2026.06.24

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一、神经科学研究的"空间困境"

大脑是宇宙中已知最复杂的结构——860亿个神经元、多种细胞类型、精密的回路连接……而神经疾病的发作,往往只在某个特定脑区、某类特定细胞的某个微妙空间关系被打破时,才开始显现。

理解神经系统,空间是核心关键词。然而,传统研究方式在空间维度上存在系统性"失明":

单细胞测序:拆掉房子,再问房间在哪

单细胞RNA-seq将细胞解离成悬液后测序,丢失了它们在大脑中的位置——同一类神经元,位于前额皮层还是海马CA1区,功能可能天差地别。

Bulk组学:把整座城市煮成一锅粥

Bulk RNA-seq给出的是整块组织的平均信号,不同皮层、不同脑区的差异被抹平,"平均化"恰恰掩盖了最有价值的区域差异。

传统免疫组化:想看全景,只能盲人摸象

常规免疫组化受荧光通道限制,单张切片最多同时看3-4个蛋白——突触的Aβ斑块和tau缠结在空间上是什么关系?传统方法给不出答案。

转录组≠蛋白质组:基因说了,蛋白不一定做

mRNA丰度≠蛋白表达,这在神经系统中尤为突出。从基因发现到蛋白验证之间,存在一条难以跨越的鸿沟。

神经科学真正需要的,是一张能同时回答"哪里、谁在、表达什么"的空间蛋白质组学地图——这正是多重免疫组化(mIHC)技术的核心价值所在。


二、神经科学空间多组学整体解决方案

全流程IVD认证:AlphaXTSA® 7色试剂盒为国内首个获IVD认证mIHC产品;

多样本类型兼容:FFPE、新鲜冷冻组织、类器官;

定制化Panel:灵活设计突触/胶质细胞/神经递质受体等标志物组合;

专业图像分析HALO/HALO AI定量 + 空间邻域分析,输出可发表级数据。



三、文献验证:三篇顶刊 × 三个突破性发现
Signal Transduction and Targeted Therapy · IF = 40.3
ACh/CHRNA5通路:神经-肿瘤互作促胆管癌转移

研究背景

神经周围浸润(PNI)是多种实体瘤预后不良的标志,神经源性乙酰胆碱(ACh)微环境如何驱动肿瘤侵袭?下游信号通路尚未阐明。

技术方案

山医院普外科钦伦秀/董琼珠团队利用127对ICC癌和正常组织,结合RNA-seq和艾克发生物AlphaXTSA® 5标6色 mIHC(Panel:CK19 / PGP9.5 / p-CAMKII / p-GSK3β / β-catenin / BDNF)揭示神经-肿瘤界面的空间蛋白分布。

核心结论

▸ICC细胞自我合成ACh → 激活CHRNA5 → 上调BDNF → 诱导神经轴突生长 → 神经进一步分泌ACh,形成促癌正反馈回路;
▸ mIHC空间验证:靠近神经的ICC细胞中,p-CAMKII、p-GSK3β、β-catenin、BDNF表达显著升高;
▸ CAMKII抑制剂KN93联合吉西他滨显示出协同抗肿瘤活性。
🔬 技术亮点

Panel:CK19P-CAMK IIP-GSK3ββ-catenin、BDNF、DAPI;

mIHC结果显示,p-CAMKII、p-GSK3β、β-catenin和BDNF的表达在靠近神经的ICC细胞中显著升高,提示神经可能介导ICC中CAMKII/GSK3β/β-catenin信号的激活,并增加BDNF的表达,从而进一步诱导神经的生长。



Alzheimer's & Dementia · IF = 14
tau PET + 血浆GFAP预测AD纵向突触丢失


研究背景

突触丢失是AD认知功能下降的核心机制,但血浆生物标志物与突触丢失的纵向关系尚不清晰。

技术方案

华山医院核医科纳入36名受试者,结合tau PET、血浆生物标志物纵向检测,以及艾克发生物AlphaXTSA® mIHC(Panel:Aβ / Tau / SV2A / DAPI)对死后海马组织进行空间蛋白验证。

核心结论

▸ CI组内侧颞叶突触密度纵向下降幅度显著大于HC组,tau负荷纵向增加更明显;
▸ 血浆GFAP(r = −0.782)和p-tau181可预测突触密度纵向变化;
▸ 血浆GFAP介导tau负荷与突触丢失之间的关系(β = −0.1124);
▸ mIHC直观呈现:AD患者海马区Aβ斑块和tau负荷明显,SV2A荧光强度显著低于HC。
🔬 技术亮点

Panel:Tau、SV2A、DAPI;

AD患者在海马区中存在明显的Aβ斑块和tau负荷;与健康对照组相比,AD患者的SV2A荧光强度相对较低,提示在AD患者中突触密度下降。



Alzheimer's & Dementia · IF = 14
mGluR5:AD突触功能的"守门人"

研究背景

代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)定位于突触后末梢,与突触密度的空间关系及其在AD中的意义尚不清楚。

技术方案

华山医院核医学科纳入20名受试者,通过[18F]SynVesT-1 PET和[18F]PSS232 PET对 SV2A 和 mGluR5 进行体内成像,结合艾克发生物AlphaXTSA® mIHC技术平台对死后海马组织进行直观可视化检测,并通过HALO病理软件定量平均荧光强度。

核心结论

▸ CI患者mGluR5可用性与突触密度呈显著正相关,且两者降低呈现相似的空间模式;
▸ mIHC验证:Aβ沉积区域邻近mGluR5和SV2A低表达区——三者空间共标首次揭示共定位关系;
▸ mGluR5可用性介导Aβ沉积与认知衰退之间的关系,提示mGluR5是潜在治疗靶点。
🔬 技术亮点

Panel:SV2A、mGluR5、DAPI;

mIHC检测AD患者和HC的死后海马切片中mGluR5和突触密度(SV2A)的表达【AD患者海马中存在弥漫性和致密的淀粉样斑块(Aβ,6E10),SV2A和mGluR5荧光强度比HC低】。


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参考文

[1]Wang J, Huang Q, Chen X, et al. Prediction of longitudinal synaptic loss in Alzheimer's disease using tau PET and plasma biomarkers. Alzheimers Dement. 2025;21(5):e70333.

[2]Wang J, Huang Q, He K, et al. Presynaptic density determined by SV2A PET is closely associated with postsynaptic metabotropic glutamate receptor 5 availability. Alzheimers Dement. 2024.

[3]Fu Y, Shen K, Wang H, et al. Alpha5 nicotine acetylcholine receptor subunit promotes intrahepatic cholangiocarcinoma metastasis. Signal Transduct Target Ther. 2024;9(1):63.


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