利用改良的瑞士卷技术增强小鼠胃肌层的空间定位图谱
2025年11月25日
本方案概述了一种改进自“瑞士卷”技术的全胃免疫染色方法，该技术最初是为小鼠肠道开发的。
我们的研究重点是改进胃部轻度处理及成像前的制备与分析方法。我们改进了原本用于小鼠肠道的瑞士卷技术，使胃的主要区域（包括胃底、胃体和胃窦）能够共同包埋于同一个冷冻切片中。该方法使我们能够在保持精确空间定位和高图像质量的同时，对胃的结构和细胞组成进行并列可视化观察。
胃是一个结构复杂的器官，其组织较为脆弱。微小的失误就可能损伤细胞或破坏组织排列，导致高分辨率成像和免疫染色结果不一致。我们的瑞士卷技术通过将包括十二指肠和食管在内的所有区域完整保留在同一个冷冻包埋块中，从而解决了这一问题，使实验更加可靠且可重复。
首先，使用剪刀沿十二指肠和胃的腹侧系膜剪开，直至胃体处的针为止。用含有磷酸盐缓冲液（PBS）的移液管冲洗胃腔内残留的食物。轻轻拉伸打开的胃组织，使其呈平坦状态。
短暂固定后，再次将组织平铺固定。使用剪刀沿虚线轮廓修剪胃组织，以获得适合卷曲的均匀形状。将修剪后的胃组织置于经 PBS 润湿的滤纸上。
将组织卷成瑞士卷状结构，并通过从中心插入牙签固定。卷好后，插入一根30号针头以保持其形状，然后将针头弯成90度角，以稳定卷曲的胃组织。
将卷曲的组织在 4% 多聚甲醛中、4 摄氏度条件下固定六小时。然后轻柔地移除稳定用针头。使用一次性底模将组织包埋于最佳切割温度化合物中。
然后将模具置于干冰上冷冻。完全冻结后，将模具储存在零下80摄氏度。该新方法能够在一个单一的小鼠胃部瑞士卷切片中包含视网膜、体部、幽门、部分食管以及十二指肠。
胃组织瑞士卷的苏木精和伊红染色显示，胃底、胃体、胃窦、食管及十二指肠结构保存良好，黏膜层、黏膜下层和肌层清晰可见。免疫荧光染色显示，在 Cajal 间质细胞中表达 KIT 和 ANO1，在肠神经元中表达 β-tubulin III，证实胃组织瑞士卷中的细胞结构得以保留。在胃黏膜的潘氏细胞和杯状细胞中也检测到 KIT 表达，而 ANO1 在胃底柱状上皮细胞中高表达。
除了肠神经元外，β-微管蛋白3的表达还在胃细胞、内分泌细胞和黏液分泌细胞中被观察到。肌球蛋白重链11染色证实了胃黏膜中平滑肌细胞和肌成纤维细胞的存在，而E-钙黏蛋白染色显示了上皮细胞，KIT染色再次标记了 Cajal 间质细胞。瑞士公路技术可推动针对胃组织区域性特异性变化的研究。
与传统方法分别处理胃部不同区域不同，瑞士卷技术在相同条件下对所有胃部区域进行处理，节省了时间和试剂。这使得该技术成为在健康和疾病状态下对胃组织进行全面分析的一种实用且可扩展的平台。
概述
本方案介绍了一种改良的全胃免疫染色方法，该方法源自最初为小鼠肠道开发的“瑞士卷”技术。该方法可在保持空间取向和图像质量的同时，实现胃部结构和细胞组成的可视化。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 胃肠病学
- 组织学
背景
- 胃是一个具有精细组织的复杂器官。
- 传统方法在成像和染色过程中常导致结果不一致。
- 瑞士卷技术可将多个胃部区域共同包埋。
- 这提高了实验的可靠性和可重复性。
研究目的
- 改进胃组织样本的制备和成像分析。
- 在单个冷冻切片中可视化所有主要的胃部区域。
- 在成像过程中保持准确的空间定位。
使用的方法
- 适用于全胃免疫染色的瑞士卷技术改良。
- 使用剪刀和移液器进行组织制备。
- 将组织包埋于最佳切割温度化合物中。
- 采用苏木精和伊红染色评估组织结构。
主要结果
- 胃部不同区域的结构保存良好。
- 成功对特定细胞类型进行了免疫荧光染色。
- 证实了关键蛋白在胃组织中的表达。
- 确认了平滑肌细胞和上皮细胞的存在。
结论
- 瑞士卷技术可增强胃组织的分析。
- 该方法能够同时处理所有胃部区域。
- 此技术在健康与疾病研究中具有实用性和可扩展性。
常见问题
行业重要性概述
胃肌层的一致性空间定位对于胃肠道药物研发中的高可信度靶点验证和机制风险排除至关重要。改良的瑞士卷技术能够实现小鼠胃部所有主要区域的可重复、并列分析，支持可靠的比较研究，并最大限度地减少实验变异性。这种可扩展的方法可提高针对胃部生物学的早期发现和转化研究管线的预测可信度。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可对胃底、胃体和胃窦等不同区域的特异性细胞标志物进行全面分析。
- 通过保留天然组织结构，支持生物学风险评估，实现准确的通路分析。
- 借助高质量的免疫荧光和组织学检测结果，促进功能靶点的验证。
- 提高发现项目中胃部靶点优先排序的预测可信度。
筛选与检测方法开发
- 为下游检测开发和筛选工作流程提供标准化、可重复的组织切片。
- 确保所有胃部区域免疫染色结果在定量和定性上的一致性。
- 实现经验证生物样本的规模化制备，用于高通量分析。
- 通过在相同条件下处理所有区域，减少试剂使用量和实验时间。
转化与临床前研究
- 将空间组学和生物标志物研究与具有疾病相关性的胃部区域对齐，以实现转化研究的连续性。
- 通过减少组织损耗和实验变异性，支持基于风险评估的推进决策。
- 促进在临床前模型中对生理状态与病理状态进行并行比较。
- 加强胃部疾病研究及治疗开发中的机制性风险降低。
流程与工作流整合
该方法可融入从早期靶点验证到检测方法开发及临床前研究的整个发现流程，为胃组织的空间与分子分析提供一个可重复的平台。
- Discovery Biology：通过在天然组织环境中实现特定区域的标志物分析，支持假设验证和通路解析。
- Screening：提供可直接用于检测的、可重复的组织切片，适用于定量免疫染色和比较研究。
- Analytics：提供高分辨率、多重检测信号输出，用于胃部不同区域的稳健统计比较。
- Translational Research：在从发现到临床前验证的整个过程中，保持解剖结构和分子信息的连续性。
- Enterprise Reuse：提供可扩展、标准化的组织制备平台，适用于多种胃部研究应用。
运营与企业影响
- 科学价值：提高胃靶点研究的预测可信度，降低机制上的模糊性。
- 操作价值：增强组织制备工作流程的标准化、可重复性和可扩展性。
- 战略价值：通过最小化实验变异性，提升决策质量与资本使用效率。
- 项目组合影响：实现基于风险调整的胃研究项目的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备组织处理、固定和冷冻切片方面的专业知识，以获得最佳结果。
- 需要具备冷冻切片机、免疫荧光和组织学成像设备的使用条件。
- 要求跨团队对组织取向和染色方案进行标准化操作。
- 可适用于多种小鼠模型，并与空间组学工作流程兼容。
- 依赖于精细操作以保持胃部精细结构的完整性，并尽量减少组织损失。
