创新成像技术揭示胸腺结构

　　

胸腺负责对免疫系统进行编程，以应对外部威胁，如病毒和细菌。在怀孕12-13周时，它开始产生T细胞，一种免疫细胞，然后继续在身体的其他部位定居。但关于胸腺的结构和功能，无论是在健康还是疾病方面，仍有许多未解之谜，更详细的成像可能有助于解决这些问题。

伦敦大学学院和弗朗西斯克里克研究所的研究人员利用一种专门的x射线技术，绘制出了人类胸腺的第一张3D图像。这些高度复杂的图像显示，被称为Hassall体的结构占据了胸腺髓质的很大一部分，这表明它们可能在调节胸腺微环境和免疫方面发挥作用。

在发表在《Communications Medicine》上的研究中，研究小组使用相位对比计算机断层扫描（PC-CT）从发育中的胎儿或一岁以下的婴儿身上拍摄了详细的胸腺3D图像。这些图像是由位于法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施（ESRF）制作的。新的图像揭示了胸腺的内部结构，并揭示了被称为Hassall体的区域的大小和进化，这些区域在怀孕15周左右形成。直到最近，它们被认为是洋葱状的结构，被定义为“胸腺细胞的墓地”。

来自伦敦大学学院免疫与移植研究所和弗朗西斯·克里克研究所的Paola Bonfanti教授是这项研究的作者之一，他说：“胸腺在研究中经常被忽视，但它可以告诉我们很多关于免疫系统如何工作的信息。”关键是在生命的最初几年和整个成年期器官是如何变化的。“像PC-CT这样的新方法可以通过保持器官结构的整体完整性而不必切片来开始解开胸腺的功能，这可以帮助我们了解在器官结构受损的疾病期间会发生什么。”

这种成像方法利用了X射线轨迹在穿过不同类型的组织时发生轻微弯曲的事实，能够显示胸腺区室（即皮层和髓质）的比例是如何随着年龄而变化的。这种方法被称为“边缘照明”，在标准实验室空间中利用相同的“轨迹弯曲”原理，同时保持与同步加速器图像相当的质量。研究小组证实，同步加速器和边缘照明系统都能够区分皮层和髓质，并在19天大的胸腺图像中显示出Hassall体。

研究人员表明，在器官发育的早期，这种叫做Hassall体的结构出现了，在儿童胸腺最活跃的时候，它占据了胸腺髓质的四分之一，这表明它们在免疫调节中起着作用。

考虑到同步加速器设备的使用有限且昂贵，研究小组随后调查了是否可以在标准实验室中使用较小规模的x射线技术。科学家们相信，这种方法可以用来研究胸腺在医疗条件下的变化，比如肿瘤的存在，或者它是如何随着年龄的增长而缩小的。

来自伦敦大学学院医学物理与生物医学工程的 Sandro Olivo教授表示：“基于实验室的x射线系统提供了一种更方便的方法来研究器官的3D组成，而不必破坏或破坏组织。它还避免了使用样本的一小部分来代表整个器官，这可能会有偏差。在将同步加速器带入实验室后，我们希望这项技术可以被更多的研究人员使用，并应用于新的挑战。”