基于三维共聚焦显微镜数据的肾小球结构半自动重建

肾单位是肾脏的功能单位；在每个肾单位内，肾小球是选择性滤过的初始部位，使代谢废物得以清除，同时保留血流中的蛋白质。每个肾小球由毛细血管网络构成，其外周包绕着特化的上皮细胞——足细胞，后者介导选择性滤过。肾小球结构异常会损害肾功能，导致蛋白尿和肾脏疾病。尽管已有多种基于显微镜的方法可用于表征肾小球构筑及其结构异常，定量分析往往受限于劳动密集型的图像分割过程。在本研究中，我们提出了一种用于从三维共聚焦显微镜数据中分割和分析肾小球构筑的半自动方法。利用mTmG转基因小鼠——其足细胞中表达膜定位的EGFP，而所有其他细胞类型中均表达膜定位的tdTomato——我们从肾脏体积图像中重建了足细胞突起和肾小球毛细血管。该半自动方法减少了人工分割工作量，并支持对三维共聚焦显微镜数据集中肾小球构筑进行更高效、标准化的分析。

肾单位是肾脏的功能单位；在每个肾单位内，肾小球是选择性滤过的初始部位，能够清除代谢废物，同时保留血流中的蛋白质。每个肾小球由毛细血管网络构成，其周围包绕着特化的上皮细胞——足细胞，后者介导选择性滤过。肾小球结构异常会损害肾功能，导致蛋白尿和肾脏疾病。尽管已有多种基于显微镜的方法可用于表征肾小球构筑及其结构异常，但定量分析往往受限于劳动密集型的图像分割过程。在本研究中，我们提出了一种基于三维共聚焦显微镜数据的肾小球构筑分割与分析的半自动方法。利用mTmG转基因小鼠——其足细胞中表达膜相关EGFP，而所有其他细胞类型中表达膜相关tdTomato——我们从肾脏体积成像数据中重建了足细胞突起和肾小球毛细血管。该半自动方法减少了人工分割工作量，并支持对三维共聚焦显微镜数据集中肾小球构筑进行更高效、标准化的分析。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.03.736410v1?rss=1

🏷️ 肾小球 三维共聚焦显微镜 图像分割 半自动重建 足细胞 转基因小鼠