Forskare i Tyskland har utvecklat ett AI-baserat bildanalyssystem som kan kartlägga nerver, immunceller och dussintals organ i intakta, genomskinliga möss. I experiment på kostinducerad fetma identifierade verktyget strukturella skador i grenar av trigeminusnerven (ansiktets känselnerv) tillsammans med omfattande förändringar i immunceller, och forskarteamet rapporterade liknande molekylära signaturer i mänsklig trigeminusvävnad från personer med fetma.
Forskare vid Helmholtz Munich och Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) i München har, i samarbete med internationella partners, utvecklat ”MouseMapper”, ett ramverk för djupinlärning utformat för att analysera tredimensionella helkroppsbilder av möss på cellulär nivå.
Systemet segmenterar automatiskt 31 organ- och vävnadstyper samt kartlägger perifera nervnätverk och fördelningen av immunceller i hela djuret, vilket gör att forskare kan kvantifiera förändringar utan att begränsa analysen till förvalda regioner.
För att skapa datamängderna märkte forskarna ut nerver och immunceller med fluorescerande markörer, använde vävnadsgenomlysning för att göra musens kropp optiskt genomskinlig med bevarade signaler, och fångade sedan högupplösta 3D-bilder med hjälp av ljusbladsmikroskopi (light-sheet microscopy).
I en tillämpning för att testa konceptet på kostinducerad fetma rapporterade teamet omfattande förändringar i organisationen av immunceller och nervstrukturer. Ett framstående fynd var en tydlig minskning av förgreningar och nervändar i infraorbitalgrenen av trigeminusnerven, som är involverad i ansiktets känsel. Studien i Nature kopplade dessa strukturella förändringar till sensoriska brister i morrhårens känsel.
Forskarna rapporterade även proteomiska förändringar i trigeminusganglierna som är förenliga med inflammation och nervombyggnad, och uppgav att de observerat en relaterad molekylär signatur i trigeminusvävnad från människor med fetma. Teamet har meddelat att de gör helkroppsdatamängderna tillgängliga online för att andra forskare ska kunna utforska dem.
