应用组织透明化技术实现全眼球组织成像的初步探索

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelgsj
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目的:  拟用组织透明化技术,对正常小鼠的胚胎眼与成熟眼球行器官水平的三维成像,观察胚胎及成熟眼球中标记物的表达和分布情况,探讨该技术在全眼球组织成像中的应用价值,在一定程度上为全眼球器官水平的三维(three-dimensional, 3D)成像奠定基础。  方法:  以BALB/c白化小鼠作为动物模型,选取3月龄雄性或雌性小鼠的眼球及小鼠孕14天时的胚胎作为研究对象。用冰1×PBS(phosphate-buffered saline)溶液、新鲜冰水凝胶单体溶液先后对麻醉后的小鼠进行心脏灌注;取新鲜的眼球及胚胎标本置于新鲜冰水凝胶单体溶液中在4℃条件下固定24小时;固定结束,对眼球和胚胎标本进行水凝胶组织包埋透明化处理;透明化结束后,对眼球及胚胎标本进行免疫荧光染色,对眼球标本尝试采用视网膜和晶状体的标记物进行荧光染色,分别为GFAP(Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein Antibody, clone GA5)、αβ-crystallin,浓度各自为1:50,孵育时长均为72小时;对胚胎标本尝试采用视网膜和血管的标记物进行荧光染色,分别为 Rhodopsin、Lectin,浓度各自设置为1:50,孵育时长均为72小时,一抗孵育结束,加入羊抗鼠IgG(Immunoglobulin G)抗体,第二抗体的孵育浓度均为1:200,孵育时长均为 48 小时;眼球与胚胎标本均在第二抗体振洗结束后加入 DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)对细胞核进行染色,孵育24小时,PBST(Phosphate Buffered Saline Tween-20)溶液振洗24小时;免疫荧光染色结束后,将眼球和胚胎标本加入到匹配组织折光系数的折光系数匹配溶液(refractive index matching solution,RIMS)中24小时;组织折光系数匹配结束后,将标本放在特制的模具中在激光扫描共聚焦显微镜下进行观察与成像,并保留最终的免疫荧光图片。  结果:  1.经透明化处理后的标本  3月龄眼球标本中,透明化时长为3天、4天、5天的标本变透明。14天胚胎标本中,透明化时长3天、4天的标本变透明。  2.免疫荧光染色的结果  在14天胚胎(透明化时长为5天)中标记的Rhodopsin和Lectin这两种抗体在激光共聚焦显微镜下均获得较好的阳性结果。其中抗体Rhodopsin在胚胎眼的视网膜部位有检测到明显的荧光信号表达,包括组织的浅层及深层水平,同时获得了抗体分布的三维立体图,其成像深度接近200μm。在胚胎组织中,获得了成像深度在200μm左右的Lectin标记的血管三维立体图,同时,组织浅层水平及深层水平均检测到阳性信号。  在3月龄眼球(透明化时长为4天)中GFAP抗体在眼球视网膜组织的星形胶质细胞细胞膜上高信号表达,在靠近眼球壁以及玻璃体位置的视网膜部位均观察到了阳性结果,所获得的三维立体图的扫描深度大约是 150μm。αβ-crystallin 抗体主要是在眼球晶状体上皮细胞中表达分布,其荧光信号较弱,获得的三维立体图的成像深度可达到450μm。细胞核染料DAPI在胚胎和眼球组织中均可观察到较高的荧光信号表达。  结论:  1.组织透明化技术能有效透明小鼠胚胎和成熟眼球组织。  2.经组织透明化技术透明后的小鼠胚胎和成熟眼球组织均可获得较好的免疫荧光成像结果。
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