用于评估与 COVID-19 相关中耳病变的高速人颞骨切片技术
2022年5月18日
本文介绍了一种利用带有双金刚石刀片的微型锯对人颞骨进行快速切片的技术，可制备出薄切片，用于快速脱钙及颞骨免疫组织化学分析。
该方案将颞骨处理的时间从9到10个月缩短至10到14天。该技术的主要优势在于能够快速评估耳部病理变化，在本研究中尤其适用于评估与COVID-19相关的中耳病变。该技术可能对时间敏感的颞骨研究具有重要帮助。
未来，该方法可能进一步优化，用于内耳病理学的研究。在尸检过程中开始获取组织，将颅神经锐性分离至内听道。使用骨凿进行第一处骨性切口，切口方向与颞骨鳞部平行且紧邻其内侧。
然后，在颞骨内侧缘处，平行于第一处骨切口进行第二次骨切口。在岩嵴前方3至4厘米处，平行于岩嵴做第三处切口。接着，在岩嵴后方约2厘米处，平行于第三处切口做第四处切口。
使用锐性分离技术游离标本下缘附着的软组织，并去除颞骨。取材后，立即将组织浸入 200 至 300 毫升的 10% 缓冲福尔马林溶液中。随后，将配备双金刚石刀片的精密微型锯调节至 5 毫米的间距。
为快速进行组织脱钙，将每个标本切成三个部分，使颞骨的中央部分厚约5毫米，两端部分厚3至5毫米。将组织块置于200至300毫升的0.37摩尔EDTA溶液中，在室温下放置7至10天以软化组织。中耳黏膜和咽鼓管的苏木精-伊红染色显示，采用本方案处理后组织得以良好保存。
免疫组织化学分析显示，这些组织中存在ACE2、跨膜丝氨酸蛋白酶和弗林蛋白酶，这为SARS-CoV2在中耳呼吸上皮中的感染提供了可能的途径。将颞骨组织正确地放置在金刚石锯中至关重要。可与此方法结合使用的其他技术包括针对不同蛋白质的免疫组织化学、不同的组织染色方法以及转录组学。
该技术使我们能够在 COVID-19 大流行期间快速评估中耳内是否存在参与 SARS-CoV-2 感染的蛋白质。
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概述
本文介绍了一种使用带有双金刚石刀片的微型锯快速切片人类颞骨的技术。该方法显著缩短了颞骨处理所需的时间，有助于加快免疫组织化学分析的速度。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 耳病理学
- 免疫组织化学
背景
- 传统的颞骨处理方法可能需要 9 到 10 个月。
- 对耳部病理进行快速评估对于及时开展研究至关重要。
- 该技术适用于研究与 COVID-19 相关的中耳病理改变。
- 未来的优化可能有助于提升对内耳病理的研究。
研究目的
- 缩短颞骨分析的处理时间。
- 实现耳部病理的快速评估。
- 提供适用于时间敏感性研究的方法。
使用的方法
- 尸检期间采集组织。
- 锐性分离颅神经至内听道。
- 使用骨凿进行初步骨切开。
- 使用带双金刚石刀片的微型锯进行切割。
主要结果
- 处理时间从9至10个月缩短至10至14天。
- 有助于快速评估中耳病理状况。
- 未来研究中具有进一步优化的潜力。
- 适用于耳病理学领域的紧急研究需求。
结论
- 该技术显著加快了颞骨处理的速度。
- 它在与 COVID-19 相关的研究中尤为有用。
- 未来的研究可能会进一步拓展其在内耳病理学中的应用。
常见问题
行业重要性概述
加速颞骨切片技术可实现对中耳组织的快速组织病理学评估，满足了诸如COVID-19等传染病暴发期间紧迫的研究需求。该方法将组织处理时间从数月缩短至数天，有助于耳病理学领域中时效性强的靶点验证和机制研究。该技术还可提升转化研究团队在病毒入侵途径及组织特异性蛋白表达研究中的项目灵活性。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可快速检测与人类组织中病毒进入机制相关的蛋白质表达。
- 通过保持组织完整性以进行免疫组织化学分析，支持功能靶点的验证。
- 有助于在中耳内病原体-宿主相互作用研究中实现机制性风险降低。
筛选与检测方法开发
- 提供高质量的组织切片，适用于标准化的免疫组织化学和分子检测。
- 缩短耳病理学研究中检测方法开发与验证的周转时间。
- 提高基于组织的筛选工作流程的可重复性和可扩展性。
转化与临床前研究
- 能够将基于组织的研究结果与传染病模型中的转化生物标志物研究进行整合。
- 通过加快组织分析，支持从发现到临床前验证的连续性研究。
- 降低在紧急公共卫生情境下出现研究进展延迟的风险。
流程与工作流整合
该快速切片方案可融入从发现到临床前研究的连续流程，能够在人类组织模型中及时进行假设验证和靶点确认。
- Discovery Biology: 加速基于假设的蛋白质定位研究及组织对感染易感性的研究。
- Screening: 提供可直接用于定量免疫组织化学检测的切片。
- Analytics: 支持在不同条件下对蛋白质标志物（如 ACE2、TMPRSS2、Furin）进行可靠测量。
- Translational Research: 连接人类组织分析与临床前模型研究结果，实现生物标志物的一致性验证。
- Enterprise Reuse: 建立可扩展且快速的组织制备能力，用于未来的传染病研究。
运营与企业影响
- 科学价值：提高基于组织的靶点验证和机制研究的预测可信度。
- 操作价值：标准化并加速组织处理流程，降低资源和时间负担。
- 战略价值：在紧急研究情况下实现更快的立项/终止决策，提升资本使用效率。
- 项目组合影响：在公共卫生紧急事件期间支持对转化研究项目进行风险调整后的优先排序。
实施注意事项
- 需要具备尸体组织处理和切片仪器操作的专业知识。
- 需要配备带金刚石刀片的精密微型锯和脱钙设备。
- 需要跨团队统一组织处理和染色方案的标准化流程。
- 通过优化实验方案，可适用于多种组织类型和蛋白质靶标。
- 结果的优劣依赖于及时获取尸检样本以及标本的质量。
