Exploring the Aβ Plaque microenvironment in Alzheimer's disease model mice by multimodal Lipid-Protein-Histology Imaging on a benchtop mass spectrometer
Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
Alzheimerova nemoc představuje závažnou neurodegenerativní poruchu charakterizovanou ukládáním amyloid-β plaků a komplexními změnami buněčného a molekulárního mikroprostředí. Detailní prostorová analýza těchto struktur je klíčová pro odhalení patogenetických mechanismů a identifikaci nových biomarkerů.
Cílem studie bylo ukázat proveditelnost integrované multimodální analýzy lipidů, proteinových markerů a histologie na jediné tkáňové sekci mozku myšího modelu APP/PS1. Autoři demonstrovali workflow kombinující MALDI lipid imaging, HiPLEX-IHC a následné H&E barvení.
Metodika zahrnovala:
Analýza ko‐lokalizace ukázala:
Metoda umožňuje na jediné tkáňové sekci:
Očekávané směry rozvoje:
Studie demonstruje výkonný multiomický přístup k detailnímu zkoumání amyloid-β plakového mikroprostředí na benchtop spektrometru. Kombinace lipidového a proteinového zobrazování s histologií otevírá nové možnosti pro objevy patogenetických markerů a vývoj cílených terapií.
Müller E., Enzlein T., Niemeyer D., von Ammon L., Stumpo K., Easterling M., Hopf C. Exploring the Aβ Plaque microenvironment in Alzheimer’s disease model mice by multimodal Lipid-Protein-Histology Imaging on a benchtop mass spectrometer. Pharmaceuticals 2025, 18(2), 252.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita, MALDI, MS Imaging
ZaměřeníKlinická analýza, Proteomika, Lipidomika
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Alzheimerova nemoc představuje závažnou neurodegenerativní poruchu charakterizovanou ukládáním amyloid-β plaků a komplexními změnami buněčného a molekulárního mikroprostředí. Detailní prostorová analýza těchto struktur je klíčová pro odhalení patogenetických mechanismů a identifikaci nových biomarkerů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ukázat proveditelnost integrované multimodální analýzy lipidů, proteinových markerů a histologie na jediné tkáňové sekci mozku myšího modelu APP/PS1. Autoři demonstrovali workflow kombinující MALDI lipid imaging, HiPLEX-IHC a následné H&E barvení.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnovala:
- Příprava čerstvě zmrazených mozkových sekcí (20 µm pixel) modelu APP/PS1 a kontrolních myší
- MALDI Imaging lipidů v negativním reflektorovém módu na benchtop spektrometru neofleX (Bruker)
- Fragmentace vybraných lipidů metodou TOF/TOF in situ
- Imunohistochemie HiPLEX-IHC s monoklonálními protilátkami Miralys pro cílené proteiny (Aβ1-42, NeuN, Iba-1, GFAP, APP)
- Hematoxylin-eozinové barvení téže sekce
- Aplikace matric pneumatickými sprejery HTX Technologies
- Analýza a vizualizace dat v programech SCiLS Lab, SCiLS Scope a M2aia
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza ko‐lokalizace ukázala:
- Téměř úplné překrývání signálu Aβ1-42 s mikroglie markerem Iba-1 v cortexu a hippocampu
- Silné shluky GFAP v hippocampu s mírně nižší ko‐lokalizací v cortexu
- Částečnou ko‐lokalizaci Aβ1-42 s APP
- Akumulaci gangliosidů GM2 a GM3 v plakově pozitivních oblastech
- Nárůst lysophosphatidylinositolu LPI 18:0 a phosphatidylinositolu PI 38:4 v okolí plaků
- Vypouknutí sulfatidů, které jsou běžně obsaženy v myelinu
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje na jediné tkáňové sekci:
- Komplexní multimodální zobrazení proteo‐lipidního mikroprostředí
- Precizní prostorovou koordinaci histologických a molekulárních dat
- Rychlé nasazení na benchtop hmotnostní spektrometry bez nutnosti klinické validace
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Rozšíření na lidské vzorky a post‐mortem tkáň
- Vyšší multiplex immunotargetingu a kvantitativní analýzu
- Integrace strojového učení pro automatizovanou segmentaci a biomarker discovery
- Kombinace s dalšími zobrazovacími modalitami (např. Ramanova mikroskopie)
Závěr
Studie demonstruje výkonný multiomický přístup k detailnímu zkoumání amyloid-β plakového mikroprostředí na benchtop spektrometru. Kombinace lipidového a proteinového zobrazování s histologií otevírá nové možnosti pro objevy patogenetických markerů a vývoj cílených terapií.
Reference
Müller E., Enzlein T., Niemeyer D., von Ammon L., Stumpo K., Easterling M., Hopf C. Exploring the Aβ Plaque microenvironment in Alzheimer’s disease model mice by multimodal Lipid-Protein-Histology Imaging on a benchtop mass spectrometer. Pharmaceuticals 2025, 18(2), 252.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Multimodal Chemical Imaging to probe Alzheimer’s Disease Pathology
2020|Bruker|Aplikace
Multimodal Chemical Imaging to probe Alzheimer’s Disease Pathology MALDI Imaging has emerged as a valuable tool for understanding neurodegenerative pathology in Alzheimer’s disease. Abstract Already affecting 12% of population over the age of 65, and with an exponential increase in…
Klíčová slova
amyloid, amyloidplaque, plaqueimaging, imagingplaques, plaquespathology, pathologysad, sadmaldi, maldidiffuse, diffuselco, lcopolymorphism, polymorphismdisease, diseaseneurodegenerative, neurodegenerativemultimodal, multimodalmajor, majoralzheimer
Multimodal Chemical Imaging to probe Alzheimer’s Disease Pathology
2020|Bruker|Aplikace
Multimodal Chemical Imaging to probe Alzheimer’s Disease Pathology MALDI Imaging has emerged as a valuable tool for understanding neurodegenerative pathology in Alzheimer’s disease. Abstract Already affecting 12% of population over the age of 65, and with an exponential increase in…
Klíčová slova
amyloid, amyloidplaque, plaqueimaging, imagingplaques, plaquespathology, pathologysad, sadmaldi, maldidiffuse, diffuselco, lcopolymorphism, polymorphismdisease, diseaseneurodegenerative, neurodegenerativemultimodal, multimodalmajor, majoralzheimer
A Novel 3D Imaging Pipeline for Analyzing Efficacy of Compounds on Amyloid-Beta Plaque Dynamics in Pre-clinical Alzheimer’s Disease Animal Models
2023|Bruker|Postery
Poster: ThP 552 Abstract: 312475 A Novel 3D Imaging Pipeline for Analyzing Efficacy of Compounds on Amyloid-Beta Plaque Dynamics in Pre-clinical Alzheimer’s Disease Animal Models Gianna Ferron1, Anthony Knesis1, Stefan Linehan1, Tim Ragan1, Michael Sasner2, Katherine Stumpo3, Michael Easterling3, Mark…
Klíčová slova
anal, analsis, sisecondar, econdarisocortex, isocortexsubplate, subplatethalamus, thalamuspallidum, pallidumhypothalamus, hypothalamusmidbrain, midbrainsical, sicaltracts, tractspons, ponscortical, corticalhippocampal, hippocampalmedulla
Tumor heterogeneity of glioblastoma analyzed via SpatialOMx and HiPLEX-IHC MALDI Imaging
2023|Bruker|Postery
ASMS 2023 Tumor heterogeneity of glioblastoma analyzed via SpatialOMx and HiPLEX-IHC MALDI Imaging Corinna Henkel1, Signe Frost Frederiksen1, Matthias Szesny1, Jörg Bartsch2, Katherine Stumpo3, Melanie Föll4, Oliver Schilling4 1Bruker Daltonics GmbH & Co.KG, 28359 Bremen, Germany 2Department of Neurosurgery/Lab, Faculty…
Klíčová slova
hiplex, hiplexihc, ihcmaldi, malditumor, tumorimaging, imagingglioblastoma, glioblastomaheterogeneity, heterogeneityspatialomx, spatialomxmicroenvironment, microenvironmentlipid, lipidastrocytoma, astrocytomagbm, gbmspecific, specifictissue, tissuecells