Обонятельная нервная система (ОНС) представляет собой уникальную и хорошо изученную модель для исследования механизмов регенерации нейронов, поскольку она сохраняет исключительную способность к обновлению нейронов на протяжении всей жизни1. Однако потенциал клинического применения этой нейрорепаративной способности остается ограниченным из-за значительных пробелов в понимании поведения клеток обонятельной системы2,3,4. Клеточные ответы и анатомическая организация ОНС, включая первичные обонятельные нейроны, обонятельные оболочечные клетки (OECs) и периневральные фибробласты, были описаны в ряде исследований на животных с использованием ультратонкого (<2 µm) сечения тканей в сочетании с моделями тяжелых физических повреждений ОНС грызунов1,2. Животные в этих исследованиях обычно подвергались эвтаназии через 10 дней после травмы, что давало возможность наблюдать лишь один конкретный момент обширного и более сложного ремоделирования такой ткани при нейронном повреждении2. В этих работах сообщалось, что после гибели аксонов OECs и фибробласты сохраняются в виде непрерывных каналов после травмы.
Несмотря на информативность, из-за многих вышеописанных ограничений использованный подход обеспечил лишь концептуальный обзор обонятельного нерва (ONS) с низким разрешением и на поверхностном уровне, что в конечном итоге сделало невозможной комплексную оценку реальной клеточной организации внутри интактного ONS3. В результате могли быть упущены критически важные пространственные взаимосвязи.
Сохранение трехмерной структуры ткани крайне важно для точного анатомического и клеточного анализа и было успешно применено для изучения множества органов и патологий4,5,6,7,8,9,10,11,12. Методы анализа целых образцов (whole-mount) использовались для картирования нейронной организации слизистой оболочки обонятельного эпителия13,14, однако визуализация клеточных взаимодействий в структуре обонятельного нейроэпителия (ONS) полной толщины, включая сохранную собственную пластинку (lamina propria), до сих пор не проводилась.
В данном исследовании мы разрабатываем рабочий процесс с использованием мышиной модели, включающий обработку тканей целым препаратом, иммуноокрашивание, визуализацию с высоким разрешением и трехмерную реконструкцию, что позволяет детально анализировать архитектуру ONS. Данный протокол был разработан, чтобы восполнить пробелы в существующих опубликованных методах; он обеспечивает сохранение и консервацию слизистой оболочки обонятельного эпителия во всю толщу, включая собственную пластинку (lamina propria), что позволяет изучать межклеточные взаимодействия. Примечательно, что эта усовершенствованная методология сбора и обработки тканей может быть применена и комбинирована с различными моделями обонятельной системы.