活体成像技术在血液系统中的应用
光学活体成像技术主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术。生物发光是用荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP, Cyt及dyes等）进行标记。可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录，跟踪同一观察目标（标记细胞及基因）的移动及变化，所得的数据更加真实可信。因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点, 近年来，已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。
韩国庆熙大学的Hye-Min Kang等研究人员利用VISQUE活体成像技术，研究了不同年龄阶段小鼠脑部动脉血管结构及血流的变化。
首先，研究人员使用吲哚氰绿（ICG）荧光示踪剂尾静脉给予小鼠注射后，利用实时成像模式，曝光时间160ms，间隔2min，一共拍摄50张实时图像，通过选取右侧半脑同区域动力学的常规指标Trising、Imax、BFI、MTT的检测，发现不同月龄的小鼠头部的血流强度确实存在差异（图一），表明年轻小鼠静脉血流较快，同时脑部血容量也更大。
图一：2月龄小鼠和12月龄小鼠脑血流量比较
接下来，研究人员继续在ICG模式下观察两组小鼠的脑膜动脉的分布情况。发现年轻小鼠软脑膜动脉平直而尖锐，可见明显小分支；然而，老年小鼠脑膜动脉钝而曲折，小分支模糊不清楚。同时，取两组小鼠的中动脉和上矢状窦同样位置的单一像素点，观察了相应的血流动力曲线，也发现年轻小鼠在该指标检测中更有优势（图二、图三），这些结果说明：与老年小鼠相比，年轻小鼠脑膜动脉分布更广泛，血容量也更大。
图二：2月龄小鼠和12月龄小鼠软膜动脉形态比较
图三：2月龄小鼠和12月龄小鼠大脑中动脉（MCA）和上矢状窦（SSS）动力学比较
最后，文章作者通过脑部血流成像，计算全脑相同ROI区域的血流特征值（Trising，IMAX，BFI，MTT），总结得出：年轻小鼠较老年小鼠的脑部血流量、血流速度、血容量等都占据明显优势（图四）。
图四：2月龄小鼠和12月龄小鼠大脑中动脉（MCA）和上矢状窦（SSS）血流示意图
VISQUE活体成像技术以其超高的分辨率，超强的药代动力学分析功能，在血液系统、肿瘤、干细胞、药代动力学研究等领域正发挥愈加重要的作用，也成为生物医学基础科研中不可或缺的科研利器。
参考文献：
Kang, H.M., et al., Age-related changes in pial arterial structure and blood flow in mice. Neurobiol Aging, 2016. 37: p. 161-170.
