高效标记透明化神经纤维组织的光片显微镜成像新技术HELF及其在中枢神经系统疾病研究中的应用

【编辑推荐】本研究开发了HELF（高效神经纤维标记）技术，通过荧光标记氨基固醇类化合物trodusquemine结合戊二醛固定，突破性解决了透明化组织（tissue clearing）中髓鞘（myelin）标记难题，为多发性硬化症（MS）等脱髓鞘疾病的治疗评估提供了新型光片显微镜（LSFM）三维成像方案。

　　

Highlight

背景

组织透明化技术（tissue clearing）与光片荧光显微镜（LSFM）结合，可实现无需物理切片的高分辨率三维生物结构成像。虽然该技术已广泛应用于神经科学领域研究脑结构与连接组，但在脊髓测绘中的应用仍受限，这对研究多发性硬化症（MS）等脱髓鞘疾病构成挑战。由于多数透明化方案会去除脂质，髓鞘可视化尤为困难，而传统免疫标记方法效果欠佳。

新方法

为突破这些限制，我们开发了名为HELF（高效神经纤维标记）的新方案：利用对富胆固醇膜具高亲和力的荧光标记氨基固醇trodusquemine，并辅以戊二醛二次固定。

结果与现有方法对比

测试显示，trodusquemine标记与多种透明化技术兼容，其中HELP方案在小鼠脊髓/脑及人脑样本中均能实现高亮度髓鞘染色，最终成功完成全透明化小鼠脊髓的LSFM三维成像。

结论

HELF联合LSFM技术有望成为评估中枢神经系统疾病临床前模型中髓鞘再生疗法的实用工具。

讨论

现有髓鞘成像方法多依赖基因标记或免疫染色（如MBP抗体），而HELF方案中TRO-ATTO565染料的标记效率显著优于传统方法，其深层组织穿透性更克服了免疫标记的扩散限制。该技术为研究脱髓鞘病变提供了更快速、稳定且经济的解决方案。

结论

本研究证实HELF技术能实现全器官尺度的高对比度髓鞘三维成像，为神经退行性疾病研究开辟了新途径。