深度成像技术：解锁 LepR+基质细胞在骨组织中的奥秘

为探究瘦素受体阳性（LepR+）基质细胞与骨髓其他细胞的空间相互作用，研究人员开发优化了骨骼组织三维分析方案。结果显示该方法可清晰呈现细胞分布，且适用于多种骨骼组织。这为研究组织架构和细胞相互作用提供了有力工具。

　　在生命科学领域，骨骼组织的微观奥秘一直吸引着众多科研人员不断探索。成年骨髓中，瘦素受体表达的基质细胞（LepR⁺细胞）有着至关重要的作用，它们不仅能分泌关键生长因子维持造血干细胞 / 祖细胞的活性，还与骨和脂肪的形成密切相关。然而，LepR⁺细胞在骨髓中的空间分布和与其他细胞的相互作用，一直是困扰科研人员的难题。这主要是因为目前缺乏有效的原位标记物和可靠的单克隆抗体，使得对这些细胞亚群的研究举步维艰。

为了攻克这一难题，北京师范大学、北京生命科学研究所等机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于开发一种优化的组织透明化和成像技术，希望借此清晰地观察 LepR⁺基质细胞在骨骼组织中的三维分布，以及它们与其他细胞的相互关系。这项研究成果发表在《Bone Research》杂志上，为骨组织研究领域带来了新的突破。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术。首先是组织清除技术，通过对小鼠骨骼组织进行固定、脱钙、冷冻切片等一系列处理，使骨骼组织透明化，便于后续的观察。其次，他们利用共聚焦显微镜，结合免疫荧光染色技术，对透明化的样本进行高分辨率成像。此外，研究人员还构建了多种转基因小鼠模型，用于标记特定细胞群体，辅助研究细胞的定位和相互作用。

研究结果主要体现在以下几个方面：

1. 优化成像流程：研究人员开发了一种深度成像方法，优化了样本制备、免疫染色、组织透明化和成像分析等一系列流程。该流程可在 11 - 12 天内完成，能获取至少 500μm 深度的多色免疫荧光图像，并可进行三维重建和二维投影，有助于高分辨率观察稀有细胞群体。
2. 定位细胞群体：运用该技术，研究人员确认了 Osteolectin⁺细胞与 LepR⁺细胞在骨干中围绕内膜低表达的小动脉共定位，揭示了其作为稀有成骨祖细胞群体的特征。同时发现造血干细胞 / 祖细胞（HSPCs）与血管紧密相关，且多数 α - catulin^{GFP+c - kit+}造血干细胞更靠近窦状血管。
3. 观察神经纤维：研究人员利用 Ngf^mScarlet/+报告小鼠，确定了骨髓中神经生长因子（NGF）的来源，并且清晰地观察到了周围神经纤维，这在传统切片中是很难实现的。
4. 拓展应用范围：该成像方法不仅适用于 2 - 4 月龄小鼠的长骨，还可应用于老年小鼠的长骨以及其他骨骼组织，如颅骨、骨盆和肱骨等，有助于研究衰老相关的骨髓微环境变化。
5. 开发新抗体：研究人员与 Abcam 合作开发了一种新型抗 LepR 单克隆抗体，经验证，该抗体能有效标记骨髓中的 LepR⁺细胞，且与人 LepR 有交叉反应，有助于深入研究 LepR⁺细胞的功能。
6. 其他组织应用：该技术还可应用于脾脏、肺等软组织的研究，能够观察到不同细胞群体在这些组织中的分布情况。

研究结论表明，研究人员开发的优化成像方法，为研究骨骼组织和其他组织的细胞结构和相互作用提供了强大的工具。通过该方法，不仅能够更深入地了解 LepR⁺基质细胞在骨髓中的作用，还能拓展到其他组织的研究中。这对于揭示细胞在生理和病理状态下的行为机制具有重要意义，有望为骨骼疾病的治疗和再生医学提供新的理论基础和潜在靶点。同时，该研究也为未来进一步研究稀有细胞群体和组织微环境的关系开辟了新的道路，推动生命科学和健康医学领域的发展。