二次谐波/双光子激发荧光显微成像技术定量评估非酒精性脂肪性肝病小鼠模型肝纤维化的价值

摘要

目的 通过二次谐波(SHG)和双光子激发荧光(TPEF)显微成像技术分析非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠模型胶原参数动态变化,找出并建立适合蛋氨酸胆碱缺乏饲料(MCD)诱导的NAFLD小鼠的自动化定量评估参数,为SHG/TPEF显微成像技术应用于临床提供实验依据.方法 获取MCD饮食小鼠不同时间点(0、4、8、12、16、20和24周)的肝组织标本,行HE、Masson和天狼猩红(SR)染色,并计算胶原蛋白比例面积(CPA)和羟脯氨酸(HYP).使用SHG/TPEF纤维成像技术分析100个胶原参数.以造模后不同时间点和不同纤维化分期(S0～S4)为标准,采用支持向量机算法(SVM)模型分析胶原参数,并对参数行受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析,同时与CPA、HYP进行比较.结果 在MCD小鼠模型中,HE和SR染色后可以观察到随着造模时间的延长,肝小叶内脂肪变形成,纤维化逐渐加重.分别基于造模不同时间点和不同肝纤维化分期,选出26和27个参数;进一步采用SVM模型分析筛选出7个共同参数(#StrCV、#ShortStrCV、#ThickStrCV、#StrPTAgg、#StrPSAgg、#LongStrPSAgg和StrLengthPSAgg)并进行论证,7个参数与不同肝纤维化分期相关的ROC曲线下面积(AUC)为:0.857～0.923,P<0.05,与不同时间点相关的AUC为:0.823～0.976,P<0.05.进一步比较7个参数和CPA及HYP对肝纤维化的预测价值,发现7个参数的AUC在分期0 vs 1～4时,与CPA和HYP的AUC值接近,其他分期比较,7个参数的AUC值均高于CPA和HPA;同样在造模后不同的时间点,发现7个参数的AUC在造模早期0vs4周时,与CPA和HYP的AUC值接近,造模4周后比较,7个参数的AUC值均高于CPA和HPA.结论 7个与纤维化阶段和不同时间点相关的参数组合,可以准确反映MCD诱导的NAFLD模型不同分期和不同时间点的肝纤维化变化,可用于该模型中以定量的方式具体、准确地监测肝纤维化进展.