1.INTRODUCTION
在成年動物中，神經(jīng)干細(xì)胞要存在于大腦特定區(qū)域，并受其周圍環(huán)境的剛性影響。海馬區(qū)的硬度可能與神經(jīng)干細(xì)胞的生態(tài)位及其活動有關(guān)，特別是海馬區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)神經(jīng)干細(xì)胞（ECM）的表達(dá)水平的維持和調(diào)節(jié)。本研究中使用的技術(shù)包括原子力顯微鏡（AFM）及超聲的彈性模量（SWEI），使用原子力顯微鏡可以確定大腦的剛性，但使用超聲(US)的方法可以評估活體動物的剪切彈性系數(shù)。聚焦的超聲波束產(chǎn)生的聲輻射力(ARF)可以誘導(dǎo)剪切波，這使得能夠在活體動物體內(nèi)測量剪切模數(shù)，這是來自Prospect T1超高頻超聲系統(tǒng)的獨(dú)家模塊。使用以上兩種方法探討了不同時間段小鼠大腦的僵硬度和神經(jīng)細(xì)胞的分化狀態(tài)，在研究中探索了硫酸軟骨素蛋白聚糖（CSPG）在海馬區(qū)的轉(zhuǎn)變和相關(guān)功能。

2.MATERIALS AND METHODS
超聲方法：首先，我們用 Prospect T1的B模式檢查了正確的位置和海馬區(qū)。麻醉小鼠。將小鼠置于俯臥位，頭部剃毛，然后從 Lambda 到 Bregma 縫合點(diǎn)輕輕打開頭骨，露出海馬區(qū)域。手術(shù)后，將超聲凝膠充分?jǐn)D在打開頭骨后的腦上。
然后，將Prospect T1切換到ARF 模式以獲得剪切模量。

3.RESULTS
為了評估活體動物腦組織的機(jī)械特性，我們首先將超聲的SWEI應(yīng)用于不同年齡的小鼠。ARF使用聚焦的超聲波束產(chǎn)生的剪切波傳播顯示了可靠和一致的結(jié)果，可以將剪切模數(shù)量化為包括人類和嚙齒動物在內(nèi)的腦組織的體內(nèi)硬度。通過B模塊成像，我們確定了海馬區(qū)和大腦皮層區(qū)。然后，手動確定ROI以計算剪切模數(shù)（如下圖）。 值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)P8海馬區(qū)(9.3±0.5kPa)和大腦皮層(9.2±0.4kpa)的剪切模數(shù)顯著低于其他年齡組(n=4，每組均為雙向方差分析；Figure2 B)。與2-4M小鼠相比，我們觀察到老年小鼠海馬區(qū)的剪切模數(shù)降低(9-10M；11.8±1.1kPa)，而皮質(zhì)的剪切模數(shù)降低(14.1±0.7kPa)，這與之前的報道一致(Lay等人，2019年)。

關(guān)于Prospect T1
Prospect T1是專為臨床前小動物研究而開發(fā)的高頻率超聲波影像系統(tǒng)，分辨率可達(dá)30μm。它專為研究人員提供了在活體動物模式中：長期、實時且非侵入式的造影能力。擁有多種超聲波成像模式，結(jié)合高頻率的探頭，使它具有極高的影像幀率與靈敏度，使血流與心臟運(yùn)動的觀測得以實現(xiàn)。腫瘤大小也可在2D或3D影像模式下輕易測得。
     

引文
Ryu Y, Iwashita M, Lee W, et al. A shift in tissue stiffness during hippocampal maturation      correlates to the pattern of neurogenesis and composition of the extracellular matrix[J].        Frontiers in Aging Neuroscience, 2021, 13: 709620.