11 апреля 2025 г.
В этом исследовании представлен протокол извлечения и подготовки очищенных образцов всего головного и спинного мозга с сохраненными флуоресцентными сигналами, повышающий эффективность эксперимента и целостность данных для продвижения исследований в области нейробиологии.
Наше исследование сосредоточено на том, как центральная нервная система опосредует когнитивные функции и взаимодействует с иммунной системой. Мы стремимся усовершенствовать методы исследования головного и спинного мозга, решая фундаментальные вопросы об этих взаимодействиях. Эти методы сохраняют весь головной и спинной мозг неповрежденными, что помогает нам более тщательно картировать клетку с помощью очистки тканей. Кроме того, это делает процесс более быстрым и точным, сокращая время и количество ошибок по сравнению с традиционными методами секционирования и визуализации.
Мы составили карту областей головного и спинного мозга, соединенных с легкими. Наше исследование будет сосредоточено на изучении нейроиммунной связи между головным мозгом, спинным мозгом и легкими. И как это взаимодействие влияет на иммунные реакции.
[Инструктор] Для начала закрепите конечности мыши на широкой акриловой доске с помощью стальных зажимов. С помощью ножниц разрежьте кожу между двумя бедренными копытами и продолжайте резать вверх, пока не дойдете до диафрагмы. Раскройте обе стороны грудной клетки через диафрагму, используя ножницы и прямые щипцы для обнажения сердца. Введите инфузионную иглу диаметром 0,7 миллиметра, прикрепленную к перфузионной трубке, в левый желудочек и сделайте разрез на один-два миллиметра в придатке правого предсердия. После перфузии отделите кожу на спине и голове мыши с помощью офтальмологических ножниц. Разрежьте позвоночник в точке, где линия, соединяющая верхние задние края обеих конечностей, пересекается с позвоночным столбом. Удалите мышечную и жировую ткань с шеи и спины мыши, чтобы обнажить позвоночник и череп. Венозными ножницами разрежьте по средней линии промежуток между левой и правой сторонами позвоночника и спинного мозга от нижнего конца позвоночного канала. Затем удалите верхнюю часть и двусторонние стороны отрезанного позвоночника, чтобы обнажить спинной мозг. Повторяйте шаги до тех пор, пока не дойдете до соединения с мозгом. Поместите кончик одного лезвия венозных ножниц между большим затылочным отверстием и мозгом. Сдвиньте и разрежьте вдоль среднесагиттального шва, чтобы открыть череп. Используйте щипцы для удаления черепа и обнажения мозга. Теперь с помощью щипцов и венозных ножниц удалите ткань спинного мозга мыши с черепного конца. Используйте рассекающие щипцы для удаления оболочки спинного мозга под стереомикроскопом. Далее с помощью швов закрепите образец спинного мозга к фиксирующей пластине. Добавьте не менее чем в 20 раз больше объема образца 4% параформальдегида. После фиксации выбросьте параформальдегид и трижды промойте образец PBS. Для начала зафиксируйте извлеченный спинной мозг мыши в параформальдегиде. Для раствора для удаления липидов смешайте растворы А и В в соотношении по массе девять к одному. Добавьте 50 миллилитров раствора для удаления липидов в центрифужную пробирку объемом 50 миллилитров и поместите в нее неподвижную ткань. После инкубации в растворе С смените раствор и поместите чашку с культурой с образцом, полностью погруженным в раствор С, на световой короб с линией окалины. Для приготовления гелевого раствора в стеклянную бутылку объемом 200 миллилитров добавьте 147 грамм раствора С и три грамма агарозы. Хорошо перемешайте компоненты с помощью стержня для перемешивания, затем разогрейте в микроволновой печи, пока агароза не растворится. Переложите раствор геля в лабораторную печь, установленную на 37 градусов Цельсия. Налейте в форму слой темперированного геля глубиной два миллиметра 37 градусов Цельсия и охладите его в холодильнике при температуре четыре градуса Цельсия в течение 30 минут, пока он не станет полутвердым. Поместите соответствующий показатель преломления образец в форму, и добавьте раствор геля до уровня или немного ниже верхней части образца. Поместите форму обратно в холодильник с температурой четыре градуса Цельсия на два часа. Накройте крышкой и снова поставьте в холодильник. Снимите пинцетом крышку крышки и выньте внедренный образец. Добавьте 30 миллилитров раствора для визуализации в 50-миллилитровую трубку и погрузите образец в раствор. Нанесите клей 502, чтобы надежно прикрепить образец к держателю образца, прежде чем закрепить держатель на устройстве визуализации. Запустите программу сканирования и выберите уровень увеличения 4X в разделе увеличения. Нажмите кнопку калибровки, чтобы активировать режим калибровки. Нажмите кнопку предварительного просмотра, чтобы войти в режим предварительного просмотра. Затем нажмите кнопку движения в направлении Z, чтобы медленно перемещать образец вверх от нижней части камеры для образца, пока сгенерированный световой лист не пройдет через образец. Выберите подходящий лазерный канал и вариант режима подсветки. Выберите направление траектории сканирования для образца. Нажмите кнопку автоматического сканирования, чтобы начать съемку образца. Протокол успешно сохранил весь головной и спинной мозг мыши, сохранив при этом неповрежденные флуоресцентные сигналы для четкого изображения. Флуоресцентная визуализация образца головного и спинного мозга четко визуализировала детальные нейронные структуры. Изображения с большим увеличением обеспечили улучшенную визуализацию отдельных флуоресцентно меченых клеток.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Это исследование представляет протокол для извлечения и подготовки очищенных целостных образцов головного мозга и спинного мозга с сохранением флуоресцентных сигналов. Подход повышает эффективность эксперимента и поддерживает целостность данных для продвижения исследований в области нейронаук. Разработанные методы предоставляют более быструю и точную альтернативу традиционным методам секционирования и визуализации.
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.