借助新的身体映射技术,鼠标内脏焕发出精致的细节

老鼠的整个神经系统都会发出迷幻的色彩。攻击肿瘤的免疫细胞团发出幽灵般的光芒。构成人体下水道系统的血管发出明亮的光芒。

研究人员于 7 月 10 日在《科学》杂志上发表报告称,由于一项新技术使全身成像变得更便宜、更快捷,这些图像和其他图像为了解小鼠的内部运作提供了新的视角。 自然生物科技 .

透明鼠标并不是什么新鲜事( 序列号:2014 年 8 月 14 日 )。但现有的对它们内部进行成像的技术可能成本高昂、耗时,或者无法达到正确的目标。现在,一项研究表明,用化学方法去除死老鼠身上的胆固醇(细胞膜的重要组成部分)会在组织中产生海绵状的孔,而不会破坏它们。这意味着定制的抗体可以穿过这些孔,渗透到身体的每个角落,并与感兴趣的蛋白质结合,使整个解剖特征在荧光灯下可见。

这项被称为“wildDISCO”的技术使科学家能够非常彻底地观察小鼠皮肤下的情况,从而创建全身解剖图谱。亥姆霍兹慕尼黑的神经科学家阿里·埃尔图克 (Ali Ertürk) 表示,这有点像谷歌地图。但抗体不再是汽车行驶来记录每条街道,而是充当路灯来照亮科学地标。

此类地图可以帮助研究人员训练人工智能程序来模拟小鼠的身体过程。Ertürk 说,这些算法的目的是模拟药物如何通过血管,或者预测用于癌症治疗的基因工程免疫细胞的路径。 序列号:22/2/2)。他说,生物学的计算模拟可能会帮助研究人员摆脱动物实验。

借助新的身体映射技术,鼠标内脏焕发出精致的细节

为了让老鼠发光,Ertürk 和同事将去除胆固醇的化学物质以及带有荧光分子标记的抗体通过心脏和血管泵入死亡的动物体内,这是一种经过验证的策略,可以让液体流经整个身体。然后团队将所有组织变得透明,老鼠就准备好进行特写了。

其中一张地图描绘了皮肤下方和器官周围神经网络的全面视图。另一张展示了淋巴系统,这是一个由器官和淋巴管组成的开放网络,有助于抵抗病原体并运输细胞废物以进行清除。

这些蓝图产生了一些科学价值。

例如,神经系统的图像显示,与正常小鼠相比,体内没有微生物的小鼠肠道内的神经网络发育不全,这表明肠道微生物组在帮助神经发育方面发挥着重要作用。

在患有癌症的小鼠中,研究小组记录了肿瘤内部和附近的免疫细胞团。Ertürk 说,这些簇在控制癌症方面发挥的作用尚不清楚。但 WildDISCO 为科学家提供了一种研究方法。

弗吉尼亚州阿什本市霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园的成像专家 Yijun Su 表示,wildDISCO 还可能有助于针对老鼠以外的动物的研究,他没有参与这项工作。他说,研究果蝇、青蛙或斑马鱼的科学家可能会使用类似的“方法”来拍摄更清晰的解剖结构快照。

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