新技術讓脊髓透明
日期：2012-01-18 09:05:05
根據《Nature Medicine》上在線發表的一篇文章，德國神經退行性疾病研究中心（DZNE）的研究人員采用一種新型方法，讓固定的小鼠脊髓變得透明，這樣他們就能看到3D的再生軸突軌跡，而無需進行組織切片。
脊髓是傳遞來自皮膚、肌肉和關節到大腦與背的信息的重要通路。神經軸突是貫穿大腦皮層和脊髓之間神經元的細長突出，分布于大腦和脊髓之間，為一種關鍵類型的神經纖維，參與皮質脊髓的構成和隨意運動的實現。脊髓損傷后，沿皮質脊髓的軸突嚴重受損，從而導致位于損傷部位的下運動神經元與大腦失去有效功能鏈接。
然而，中樞神經系統中的再生研究受限于現有的組織學和成像技術，因為它們只能提供軸突和膠質細胞反應的部分信息。過去識別軸突再生的方法非常繁瑣，因為它們需要精確的組織切片。這些方法對3D的軸突路線研究也是不夠的，因為它們只能提供2D圖像。
Frank Bradke領導的研究小組利用四氫呋喃（THF）溶劑來分解組織中的脂類，并利用GFP來照亮軸突的路徑。為了使脊髓透明，樣品隨后浸泡在二氯甲烷以及苯甲醇苯甲酸芐酯中。
Bradke談到：“有時你認為你看到了一個受傷的軸突，但它實際上是個幸免的軸突。這是一個大難題。臨床前的結果很難判斷，因為你只看到了片段。”
利用這種新的四氫呋喃方法，借助高分辨率的雙光子顯微鏡，Bradke和他的同事獲得了小鼠脊髓中神經細胞的3D圖像。之后他們利用超顯微鏡追蹤了標記軸突的軌跡。
為了了解軸突受損后的再生，研究小組讓受損10天后的脊髓透明化，以便對再生的軸突進行3D成像。通過四氫呋喃方法，他們發現了大量的再生軸突，數量比切片方法更多。此外，通過周圍軸突和中樞軸突中脊髓損傷的長期追蹤，研究人員區分了再生和幸免的軸突。
這種技術也讓研究人員能在脊髓受損后快速精確地對神經細胞計數，特別是小膠質細胞和星形膠質細胞。盡管這種透明化的步驟采用親脂染料，但它不影響GFP小鼠中的熒光信號。
有了這種技術，Bradke希望能在小鼠模型上更準確地檢測，以便在人類脊髓損傷時能夠讓軸突再生。此外，研究發現此過程也可應用在其他器官上，包括淋巴結、脾臟、肺、乳腺和腫瘤組織。
上一篇： 納米傳感器為癌癥爭取早期診斷時間
