Molecular Imaging of Collagen Destruction of the Spine

骨关节炎 小关节 滑膜关节 材料科学 椎间盘 软骨 细胞外基质 生物医学工程 变性(医学) 医学 II型胶原 病理 生物物理学 解剖 细胞生物学 体内 分子成像 腰椎 关节软骨 生物 替代医学 生物技术
作者
Lei Liu,Kui Huang,Wei Li,Rongmao Qiu,Yijie Fang,Yongjie Huang,Suwen Zhao,LV Hai,Kuibo Zhang,Hong Shan,Yang Li
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (12): 19138-19149 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c07112
摘要

As the leading cause of disability worldwide, low back pain is commonly caused by biomechanical and catabolic disruptions to key structures of the spine, such as intervertebral discs and facet joints. To date, accurate, noninvasive detection of microdestruction within these tissues remains an elusive goal. Here, we report an in vivo imaging approach based on a collagen hybridizing peptide (CHP) that specifically targets disruption to the extracellular matrix architecture at the molecular scale─the denatured collagen molecules. Utilizing fluorescently labeled CHPs, live animal imaging, and light sheet fluorescence microscopy, we mapped collagen destruction in the lumbar spines in 3D, revealing that under normal conditions collagen destruction was localized to load-bearing anatomical structures including annulus fibrosus of the disc and the facet joints, where aging, tensile force (hindlimb suspension), and disc degeneration (needle puncture) escalated the CHP-binding in specific mouse models. We showed that targeting denatured collagen molecules allowed for an accurate, quantifiable interrogation of the structural integrity of these spinal matrixes with a greater sensitivity than anatomical imaging and histology. Finally, we demonstrated CHP's binding to degenerated human discs, suggesting exciting potentials for applying CHP for diagnosing, monitoring, and treating various spinal disorders, including intervertebral disc degeneration, facet joint osteoarthritis, and ankylosing spondylitis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
超级尔白发布了新的文献求助10
1秒前
YY发布了新的文献求助10
2秒前
啵啵完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
烧毁的恒星完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
木子发布了新的文献求助10
7秒前
要减肥的湘云完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助下文献采纳,获得10
9秒前
Anar完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
13秒前
田様应助刘妮妮采纳,获得10
13秒前
蟹黄堡发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
日富一日完成签到,获得积分10
16秒前
kjlee完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
小莹子发布了新的文献求助10
19秒前
梨理栗完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
小鞋完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
霍三石发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
羊羊羊完成签到 ,获得积分10
23秒前
某某发布了新的文献求助10
23秒前
priss111给xiaoyuan的求助进行了留言
24秒前
乐观板凳完成签到 ,获得积分10
26秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
27秒前
温暖霸发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
研友_8Y26PL发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
霍三石完成签到,获得积分10
31秒前
小莹子完成签到,获得积分20
32秒前
33秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3155733
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2806988
关于积分的说明 7871273
捐赠科研通 2465265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312193
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629928
版权声明 601892