脑膜淋巴管的发现改变了人们对中枢神经系统免疫特权和代谢废物清除机制的认识。通过对脑膜淋巴管进行全脑视角的高分辨率成像，可以加深对大脑免疫功能复杂性的理解，为治疗中枢神经系统相关疾病提供重要的启示。然而，实现脑膜淋巴管的活体可视化时不仅需要高分辨率成像，还需要覆盖全脑的大视场视野，这是一个极大的挑战。
针对上述问题，我们团队提出了一种活体三维高分辨可视化脑膜淋巴管的技术方法。该方法通过设计一种双对比功能光声显微镜，实现了小鼠脑膜淋巴管和脑血管的活体三维共定位成像（图1）。
图1 脑膜淋巴管和脑血管的活体三维高分辨成像示意图
该显微镜扫描范围覆盖了整个小鼠大脑的横截面，提供了8.9 μm和6.1 μm的双对比横向分辨率。研究团队利用脑膜淋巴管对大分子的引流特性，将染料吲哚菁绿加载到卵清蛋白上形成了大分子示踪剂。这种示踪剂被注入脑脊液中后，通过脑膜淋巴管的引流功能排出，研究团队追踪监测这一过程，从而获得脑淋巴活体光声三维高分辨成像结果（图2）。
图2 脑淋巴和脑血管的三维成像以及分层后的脑膜淋巴管成像
利用该显微镜，研究团队开展了对小鼠脑膜淋巴管的开创性观察与研究。研究结果显示，引流量的减少与淋巴功能基因表达的下降相关，这可能与淀粉样蛋白的沉积有关，导致了脑膜淋巴管的功能受损（图3）。这一发现为我们更深入理解阿尔茨海默症的发病机制提供了重要线索。
图3 阿尔茨海默症模型小鼠的脑膜淋巴管功能发生了障碍
本研究实现了对活体内脑淋巴和脑血管的三维共定位高分辨可视化，成功区分和提取了三维成像结果中的胶质淋巴通路和脑膜淋巴管，解决了传统技术中无法对脑膜淋巴管进行大视野单一成像的技术难题。
华南师范大学生物光子学研究院的杨斐博士和华南师范大学青年英才王志阳老师对这项工作做出了同等的贡献，华南师范大学生物光子学研究院的研究员杨思华为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金（62335007;62305118）、广东省自然科学基金（2022A1515010548）、广州市科学技术计划（2019050001）、广州市重点研发计划（202206010094）、STI2030重大专项（2022ZD0212200）、中国博士后科学基金（2022M721223）支持。