2019年9月17日 星期二

杨竞课题组在Cell Research上发表文章,开发出了一种新的标记小鼠骨组织的方法

2019年8月23日,杨竞团队在Cell Research在线发表题为“BoneClear: whole-tissue immunolabeling of the intact mouse bones for 3D imaging of neural anatomy and pathology”的研究论文,该研究报道了一种新的BoneClear方法,用于在成年小鼠的完整,未切割的骨组织中对不同细胞结构的免疫标记。这项技术进步有望在未来的观察中能为不同的研究领域服务。

目前分析骨组织中细胞结构的方法主要取决于组织切片。例如,最近的一项研究显示了小鼠股骨的300μm切片中的不同细胞群。同样,可以在半骨切片中检查造血干细胞的分布。值得注意的是,这种常规方法模糊了特定的细胞结构,此外,组织切片可能对许多骨组织(例如,脊柱,颅骨和四肢)具有挑战性。

光学清除技术(例如CLARITY,iDISCO + ,uDISCO和CUBIC)的开发使得能够对完整组织中的各种细胞结构进行3D成像。特别是,最近已经实现了小鼠骨骼的3D荧光成像。例如,uDISCO可视化股骨中由EGFP遗传标记的Cx3cr1阳性细胞; Bone CLARITY在Sox9CreER中成像tdTomato标记的骨祖细胞; Rosa26-LSL-tdTomato在小鼠中标记骨细胞。然而,这些方法完全依赖于荧光标记,它们的一般实施可能受到以下几个因素的限制:(1)缺乏可用的基因荧光标记方法; (2)研究需要同时成像两种或多种不同的细胞结构; (3)繁殖小鼠系以整合多个遗传等位基因的时间和成本。因此,非常需要用于检测完整骨中的内源表位并且同时与3D荧光成像的光学清除相容的全组织免疫标记程序,但尚未成功尝试。

 

对于该研究,报道了一种新的BoneClear方法,用于在成年小鼠的完整,未切割的骨组织中对不同细胞结构的免疫标记。经过BoneClear处理后,完整的股骨几乎变得透明,值得注意的是,uDISCO导致组织收缩,BoneClear(以及iDISCO +)没有引起股骨组织大小的这种变化;接下来,研究人员将BoneClear与已发表的全组织免疫标记方法和预期细胞结构的3D成像进行了比较,发现BoneClear方法更优。这些结果证明了BoneClear相对于报道的完整小鼠骨骼的全组织免疫标记和3D成像方法的优势。

 

BoneClear可以对小鼠骨骼中不同的细胞结构进行免疫标记。例如,PECAM1(血管内皮细胞的特异性标记物)的免疫标记揭示了股骨内的血管网络。此外,BoneClear可以处理未切割的小鼠脊柱。为了展示这种新的BoneClear方法的应用,研究人员们详细评估了骨内交感神经支配:结果证明了BoneClear对小鼠骨骼中神经解剖学和病理学三维成像的强度。为了进一步证明其成像能力,将BoneClear应用于成年小鼠完整,未切割的后爪。全组织PGP9.5免疫标记揭示了后爪中惊人的全部神经支配。这些结果已经展示了BoneClear在小鼠肢体中用于神经解剖学和病理学的3D成像的应用。

 

总而言之,该研究开发了一种新的BoneClear方法,以实现完整小鼠骨组织中不同细胞结构的稳健的全组织免疫标记和3D成像。这项技术进步有望在未来的观察中能为不同的研究领域服务。

 

 

 

 

 

 

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-019-0217-9