纤维化的定量化

什么是纤维化?

纤维化是指组织内的结缔组织发生异常增殖的现象。可发生于心脏、肺、肝脏、肾脏、胰腺等除脑部以外的全身几乎所有主要脏器,发生纤维化的脏器最终导致功能衰竭。
发生心肌纤维化后,可能引起舒张性心衰,甚至引起心律不齐或猝死。肺部纤维化将引起间质性肺炎,使肺部间质变厚变硬,导致肺部收缩,难以吸入氧气,在平静状态也有可能发生呼吸停止。肝脏的纤维化将导致肝硬化。另外,引起纤维化的纤维芽细胞还大量存在于癌间质组织内,目前正在推进其与癌症的相关性研究。发生纤维化的脏器难以恢复原状,因此及早发现并抑制其发展尤为重要。为评价纤维化的进展程度,正在开发利用作为标记产生的胶原蛋白或血小板数、糖链生物标记等方法。
另外基于对纤维化缺乏有效的治疗药物,一旦发病其结果不可逆的特点,同时也从再生医疗的观点着手开展研究。

纤维化机理

在正常组织中,因组织障碍发生炎症反应后,在巨噬细胞引起免疫应答的同时,将分泌TGF-β等炎症因子。炎症因子可促进纤维芽细胞的增殖及向肌成纤维细胞的分化。肌成纤维细胞产生构成细胞外基质的胶原蛋白,通过供应足量的修复材料,可治愈炎症部位。
发生慢性炎症后,因过度的损伤修复反应,肌成纤维细胞不吸收胶原蛋白而导致沉淀,使纤维化继续发展,最终导致脏器的功能衰竭。

纤维化率的测量事例

在以下实例中,利用基恩士All-in-One荧光显微成像系统BZ-X800,观察心脏并测量其纤维化率。在纤维化部位观察中,低倍率下图像不够清晰,无法进行高精度测量。而在高倍率下,则在不同的观察位置,测量结果发生变化,无法进行稳定的测量。
因此,为了在保持分辨率的同时拍摄整体图像,通过创建拼接图像,可以稳定地获得高精度结果。
利用细胞计数功能,能够轻松测量纤维化发生部位占整体组织的面积率。

使用物镜:CFI60 CFI Plan Apo λ 4x
图像拼接:3张 × 4张

另外,通过保存用于测量纤维化率的测量条件,可对其他标本进行批量测量。
能够简单且高再现性地评价多个组织间纤维化率差异。

以同一条件批量测量
面积(整体)
57210137 µm2
面积(坏死)
413032 µm2
面积率
0.72%
以同一条件批量测量
面积(整体)
75525597 µm2
面积(坏死)
381812 µm2
面积率
0.51%
以同一条件批量测量
面积(整体)
77399084 µm2
面积(坏死)
450871 µm2
面积率
0.58%

如果引进All-in-One荧光显微成像系统BZ-X800