无标记成像：光学显微镜揭示动脉粥样硬化中免疫细胞与胶原的相互作用

"无标记成像免疫细胞和动脉粥样硬化中的胶原蛋白——利用双光子和二次谐波生成显微镜" 这篇论文探讨了一种新型的无标记成像技术，用于研究动脉粥样硬化（atherosclerosis）这一慢性炎症疾病。动脉粥样硬化是由于多种细胞参与的复杂病理过程，其中包括淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞（DCs）、肥大细胞以及血管平滑肌细胞（SMCs）。这些细胞在疾病发展中的作用及其相互作用对理解疾病的机制至关重要。 文章指出，随着成像技术的进步，我们能够观察到细胞和组织成分以及它们之间的相互作用。这为揭示免疫细胞的功能和它们与其他细胞及组织成分的相互作用提供了可能，进而有助于发现动脉粥样硬化的新生物标志物。其中，双光子显微镜和二次谐波生成显微镜（Two-photon and Second Harmonic Generation Microscopy）作为无标记成像技术，能在活体或近生理状态下，实现对细胞结构和动态过程的高分辨率、深度穿透的观察。 双光子显微镜利用非线性光学效应，通过同时吸收两个低能光子来激发荧光，使得成像深度增加，减少了光毒性并提高了对深层组织的成像质量。这种技术特别适用于观察生物组织中的活细胞，尤其是在血管系统中。 二次谐波生成（SHG）是一种非线性光学过程，只发生在具有非中心对称性的分子结构中，如胶原蛋白。在动脉粥样硬化中，胶原蛋白的分布和重塑对于斑块的稳定性和疾病进展有重要影响。通过SHG成像，可以清晰地观察到组织中胶原纤维的形态和排列，这对于评估斑块的稳定性以及预测潜在的破裂风险具有重要意义。 该论文展示了双光子和二次谐波生成显微镜在研究动脉粥样硬化中的应用潜力，它们可以无损、无标记地揭示免疫细胞和胶原蛋白的动态变化，从而促进对疾病机制的理解和新生物标志物的发现，为临床诊断和治疗提供新的策略。这项技术的进一步发展和应用将有助于推动动脉粥样硬化研究的前沿，并可能启发更多针对炎症性疾病的新疗法。