3D electron microscopy reveals novel ultrastructural changes in the diabetic retinal neurovascular unit
Notice bibliographique
Résumé
AIMS/HYPOTHESIS: This study used serial block-face scanning electron microscopy (SBF-SEM), a nanoscale imaging technique in x-y-z planes, to investigate 3D ultrastructural changes in the retinal neurovascular unit (NVU) associated with diabetes. We hypothesised that this approach would reveal previously uncharacterised pathological alterations that contribute to the development of diabetic retinal disease (DRD). METHODS: Retinas from male diabetic and non-diabetic mice, as well as from human male donors with and without diabetes, were prepared for SBF-SEM imaging. Retinal tissue was microdissected, fixed and embedded for serial sectioning and 3D reconstruction. Ultrastructural analysis of the NVU was performed in capillary regions exclusively within the superficial vascular plexus of both mouse and human retinas. Image stacks were processed using Microscopy Image Browser for contrast normalisation and segmentation, with 3D visualisation performed in Amira software. Quantitative analyses were conducted on pericyte-endothelial cell peg-and-socket formations, cell-basement membrane (BM) interactions, endothelial tubule formation and vascular BM thickness. RESULTS: SBF-SEM revealed novel 3D ultrastructural changes in the retinal NVU of diabetic mice and humans, including: (1) partial detachment and reduced frequency of pericyte-endothelium peg-and-socket formations (p<0.05-0.001); (2) localised detachment of endothelial cells and pericytes from the vascular BM (p<0.05-0.01), along with macroglial cell retraction from the outer vascular BM; and (3) increased formation of endothelial tubules (p<0.01-0.001). These changes were observed in the absence of any obvious vascular BM thickening, as no significant differences in mean or maximum BM thickness were found between diabetic and non-diabetic retinal capillaries analysed in this study. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: This study provides new insights into the early ultrastructural changes in the retinal NVU in DRD, offering a basis for a better understanding of the pathological processes that contribute to the development of this disease. DATA AVAILABILITY: Links to all raw image stacks analysed in this article are available at https://doi.org/10.5281/zenodo.15210333 . The MATLAB vascular BM thickness measurement script is available at the GitHub link https://github.com/Curtis-WWIEM/BM_thickness .
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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 | 0,001 | 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 ».