Hyperspectral analysis of amyloid beta (Aβ) evolutional changes in preclinical to late‐stage Alzheimer’s disease using matched brain and retinal tissue
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Alzheimer’s disease (AD) is a progressive, degenerative brain disorder that leads to cognitive impairment and eventually death. It is marked by buildup of abnormal amyloid aggregates (Aβ) in the brain. This study aimed to elucidate the neuropathologic sequence and corresponding [RetiSpec] hyperspectral signals of Aβ evolutional changes in preclinical to late‐stage AD using retinal and brain samples. Method We used brain‐ and retina‐matched human tissue samples from the NIH Brain Bank at Johns Hopkins. Study groups included: No AD neuropathologic change with negative AD neuropathology (n = 15); Low‐level AD neuropathologic change with positive AD neuropathology (n = 15); High level AD neuropathologic change with positive AD neuropathology (n = 15). To validate retinal hyperspectral imaging (rHSI) detection of Aβ in these retinal samples, we quantified Aβ oligomers (AβOs) in human retinal tissue. Immunohistochemistry was performed. We used humanized, affinity‐matured, IgG2 mAβ selective biotinylated antibody (ACU‐193) to detect soluble AβOs in retinal and brain tissues followed by objective quantification of ACU193 retinal staining by performing annotations and data extraction using QuPath software. One‐way ANOVA and t‐tests were performed to compare between controls and AD stages. Result When assessing ACU193 staining present from retinal tissue samples, we observed 29‐53% retinal tissue area positivity in controls and 15‐72% retinal tissue area positivity in the AD group. Level of AD pathology demonstrated an effect on the rHSI spectra (450‐600nm) in regions near the optic disc and the ventral periphery: intermediate AD pathology showed the strongest rHSI signature (decrease in optical transmittance) followed by high, then low AD pathology samples. Correlation of the Braak neurofibrillary tangle stage and ΔOD offered a Pearson r score of 0.79 (p = 0.004). Conclusion This study was the first to assess and quantify AβOs in clinically, neuropathologically, and hyperspectrally characterized postmortem matched brain and retinal tissues. Progression of well‐established neuropathologically classified AD stages (e.g Braak) may correlate with retinal AβO levels measured using rHSI. Certain retina regions that share nervous tissue with the brain (optic disc, periphery) are likely more sensitive to rHSI‐mediated detection of AD pathology. Larger samples are needed to comprehensively assess and quantify retinal AβOs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».