ドイツの研究チームは、透明化したマウスの全身を対象に、神経、免疫細胞、数十種類の臓器をマッピングできるAIベースのイメージング・解析システムを開発した。食事誘発性肥満の実験において、このツールは三叉神経(顔面感覚神経)の枝における構造的損傷と、広範な免疫細胞の変化を特定した。また、研究チームは肥満患者の三叉神経組織において、同様の分子シグネチャーを報告している。
ヘルムホルツ・ミュンヘンおよびルートヴィヒ・マクシミリアン大学(LMU)ミュンヘンの研究チームは、国際的な協力者らと共に、マウスの全身の3次元画像を細胞レベルで解析するディープラーニングフレームワーク「MouseMapper」を開発した。
このシステムは、31種類の臓器や組織を自動的にセグメンテーションし、動物個体全体の末梢神経ネットワークと免疫細胞の分布をマッピングすることで、特定の領域に限定することなく、変化を定量化することを可能にした。
データセットを構築するため、研究チームは神経と免疫細胞に蛍光マーカーで標識を施し、組織透明化技術を用いてマウスの体を光学的に透明にしつつ信号を保持させ、ライトシート顕微鏡を使用して高解像度の3D画像を撮影した。
「食事誘発性肥満」への応用実験において、チームは免疫細胞の組織化と神経構造に広範な変化が生じていることを報告した。顕著な発見の一つは、顔の感覚に関与する「三叉神経眼窩下枝」における分岐と神経終末の著しい減少であった。Nature誌に掲載された研究では、これらの構造的変化がヒゲの感覚機能の低下に関連していることが示されている。
研究チームはまた、炎症と神経のリモデリングと整合性のある三叉神経節のプロテオーム変化を報告し、肥満患者の三叉神経組織においても同様の分子シグネチャーが観察されたと述べている。チームは、全身のデータセットをオンラインで公開し、他の研究者が利用できるようにしている。