《自然》

器官细胞活动成像揭示全身性神经回路

近日，美国霍华德休斯医学研究所的Misha B. Ahrens团队开发了一种全身活体成像系统，对完整脊椎动物所有器官的细胞活动进行成像，揭示了其全身回路。相关研究成果发表于《自然》。

研究人员开发了“整体生物体活体成像系统WHOLISTIC”（用于记录组织及细胞内活动），该方法能够在细胞分辨率下对脊椎动物全身范围内的次时序细胞活动进行成像。

为获取所测动态过程的分子与超微结构基础信息，研究人员进一步发展了全身扩展显微镜。在细胞层面，全身范围的筛查揭示了意想不到的反应，包括软骨细胞对寒冷的反应、脑膜对氯胺酮的反应。在器官层面，WHOLISTIC检测到沿肾小管的节律性行波。在多器官层面，该方法发现了此前未知的肌肉协同作用和肌肉-器官相互作用。在全机体层面，该方法捕捉到由脑干调控的全身血流再分布。将光遗传学与WHOLISTIC结合，实现了脑-体相互作用的全光学因果剖析。

这些进展为系统生物学建立了一个范式，将细胞与器官生理学联系起来，使研究者能够在从基础机制到治疗靶点的各个尺度上进行全面的探索。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10979-6