11 de abril de 2025
Este estudo apresenta um protocolo para extrair e preparar amostras limpas de todo o cérebro e medula espinhal com sinais fluorescentes preservados, aumentando a eficiência experimental e a integridade dos dados para avançar na pesquisa em neurociência.
Nossa pesquisa se concentra em como o sistema nervoso central medeia as funções cognitivas e interage com o sistema imunológico. Nosso objetivo é melhorar os métodos de exame do cérebro e da medula espinhal, abordando as questões fundamentais sobre essas interações. Esses métodos mantêm todo o cérebro e a medula espinhal intactos, o que nos ajuda a mapear a célula mais detalhadamente usando a limpeza do tecido. Também torna o processo mais rápido e preciso, reduzindo o tempo e os erros em comparação com os métodos tradicionais de seccionamento e imagem.
Mapeamos o cérebro e as regiões da medula espinhal conectadas aos pulmões produzindo. Nossa pesquisa se concentrará em explorar a comunicação neuroimune entre o cérebro, a medula espinhal e os pulmões. E como essa interação influencia as respostas imunológicas.
[Instrutor] Para começar, fixe os membros do mouse na placa larga de acrílico usando grampos de aço. Usando uma tesoura, corte a pele entre os dois fêmures e continue cortando para cima até chegar ao diafragma. Abra os dois lados do tórax através do diafragma, usando uma tesoura e uma pinça reta para expor o coração. Insira uma agulha de infusão de 0,7 milímetro presa a um tubo de perfusão no ventrículo esquerdo e faça uma incisão de um a dois milímetros no apêndice atrial direito. Após a perfusão, separe a pele do dorso e da cabeça do camundongo usando uma tesoura oftálmica. Corte a coluna no ponto em que a linha que conecta as bordas traseiras superiores de ambos os membros se cruza com a coluna vertebral. Remova o músculo e o tecido adiposo do pescoço e das costas do mouse para expor a coluna e o crânio. Com uma tesoura venosa, corte ao longo da lacuna da linha média entre os lados esquerdo e direito da coluna e da medula espinhal a partir da extremidade inferior do canal vertebral. Em seguida, remova a parte superior e os lados bilaterais da coluna cortada para expor a medula espinhal. Repita os passos até chegar à conexão com o cérebro. Coloque a ponta de uma lâmina da tesoura venosa entre o forame magno e o cérebro. Deslize e corte ao longo da sutura sagital mediana para abrir o crânio. Use uma pinça para remover o crânio e expor o cérebro. Agora, usando fórceps e tesoura venosa, remova o tecido da medula espinhal do cérebro do camundongo da extremidade craniana. Use uma pinça de dissecação para remover a membrana da medula espinhal sob o microscópio estereoscópico. Em seguida, com suturas, prenda a amostra da medula espinhal cerebral à placa de fixação. Adicione pelo menos 20 vezes o volume da amostra de paraformaldeído a 4%. Após a fixação, descartar o paraformaldeído e lavar a amostra três vezes com PBS. Para começar, fixe a medula espinhal do cérebro do camundongo extraída em paraformaldeído. Para a solução de remoção de lipídios, misture as soluções A e B em uma proporção de massa de nove para um. Adicione 50 mililitros da solução de remoção de lipídios a um tubo de centrifugação de 50 mililitros e coloque o tecido fixado nele. Após a incubação na solução C, mudar a solução e colocar a placa de cultura com a amostra totalmente imersa na solução C numa caixa leve com uma linha de escala. Para preparar a solução em gel, adicione 147 gramas da solução C e três gramas de agarose a um frasco de vidro de 200 mililitros. Misture bem os componentes com uma vareta de agitação e leve ao microondas até que a agarose se dissolva. Transfira a solução de gel para um forno de laboratório regulado para 37 graus Celsius. Despeje uma camada de dois milímetros de profundidade de solução de gel temperado a 37 graus Celsius no molde e resfrie-o em uma geladeira de quatro graus Celsius por 30 minutos até que esteja semi-sólido. Coloque a amostra correspondente ao índice de refração no molde e adicione a solução de gel até o nível ou ligeiramente abaixo do topo da amostra. Coloque o molde de volta na geladeira de quatro graus Celsius por duas horas. Cubra com uma lamínula e leve à geladeira novamente. Remova a lamínula com uma pinça e retire a amostra incorporada. Adicione 30 mililitros de solução de imagem a um tubo de 50 mililitros e mergulhe a amostra na solução. Aplique o adesivo 502 para fixar firmemente a amostra no suporte de amostra, antes de fixar o suporte no dispositivo de imagem. Execute o software de digitalização e selecione o nível de ampliação de 4X na seção de ampliação. Clique no botão de calibração para ativar o modo de calibração. Clique no botão de visualização para entrar no modo de visualização. Em seguida, clique no botão de movimento na direção Z para mover lentamente a amostra para cima a partir da parte inferior da câmara de amostra até que a folha de luz gerada passe pela amostra. Selecione o canal de laser apropriado e a opção de modo de iluminação. Selecione a direção do caminho de varredura para a amostra. Clique no botão de varredura automática para começar a capturar as imagens da amostra. O protocolo preservou com sucesso todo o cérebro e a medula espinhal do camundongo, mantendo intactos os sinais fluorescentes para imagens claras. A imagem fluorescente da amostra da medula espinhal cerebral visualizou claramente estruturas neurais detalhadas. Imagens de maior ampliação forneceram visualização aprimorada de células individuais marcadas com fluorescência.
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Este estudo apresenta um protocolo para extração e preparação de amostras de cérebro e medula espinhal inteiras e desobstruídas, preservando sinais fluorescentes. A abordagem aumenta a eficiência experimental e mantém a integridade dos dados para avançar a pesquisa em neurociência. Os métodos desenvolvidos fornecem uma alternativa mais rápida e precisa às técnicas tradicionais de seção e imagem.
Preserving intact brain-spinal cord connectivity through advanced tissue clearing enables comprehensive mapping of neural and immune interactions, addressing a critical bottleneck in CNS target validation. This protocol streamlines sample preparation and imaging, reducing manual error and accelerating data acquisition for early discovery and translational research. Enhanced imaging fidelity supports predictive confidence in mechanistic studies and portfolio triage for neuroimmunology programs.
This protocol integrates at the interface of early discovery and preclinical research, supporting lead identification and mechanistic studies in neuroimmunology.