近期,,,,,,j9九游会理学院质料生物学研究所胡钧研究员、诸颖研究员、李江研究员联合上海交通大学樊春海院士团队,,,,,,研发了一种高压辅助Golgi-Cox(HP Golgi-Cox)要领,,,,,,将小鼠全脑神经元染色时间从 16 天缩短至 4 天,,,,,,实现了对斑马鱼、小鼠、大鼠和猪等多种动物神经元结构的快速高分辨率X射线成像。。该研究效果近期揭晓在Cell系列期刊《细胞·生物质料》(Cell Biomaterials)杂志上。。

在已往的二十年间,,,,,,全脑成像手艺极大推动了神经科学的生长,,,,,,为展现脑功效背后重大的神经元毗连图谱、探索神经疾病的爆发气制和潜在治疗战略提供了要害工具。。例如,,,,,,电子显微镜已能在突触分辨率下构建果蝇幼虫的毗连组,,,,,,荧鲜明微光学切片断层成像则乐成描绘了小鼠海马神经元的全脑投射组图谱。。然而,,,,,,概略积脑样本的匀称染色仍是瓶颈:病毒载体标记耗时,,,,,,频仍的组织切片易损伤结构,,,,,,免疫染色连系组织透明化在概略积样本中仍费时且难以匀称。。例如,,,,,,小鼠全脑的透明化和免疫染色就需 2–3 周。。Golgi 染色法自 1873 年问世以来成为神经元研究的主要工具,,,,,,但古板 Golgi-Cox 要领染色耗时数月,,,,,,即便改良和商业试剂盒已缩短至数周,,,,,,仍难以知足快速高效的需求。。
为突破这一瓶颈,,,,,,研究职员开发了高压辅助的快速染色要领,,,,,,并系统评估了温度、压力与染色时间对效率的影响。。研究批注,,,,,,在9 MPa高压和37 ℃条件下,,,,,,小鼠全脑神经元染色时间仅为古板Golgi-Cox要领的四分之一,,,,,,同时坚持了神经元的细腻结构完整性。。该要领不但适用于多种模式生物和差别脑区,,,,,,还可扩展至大脑体积更大的动物(如猪)。。结条约步辐射 X 射线显微成像,,,,,,实现了快速、匀称且高分辨率的全脑神经元可视化。。这一突破显著提升了全脑神经元染色的速率,,,,,,为建设更大标准、更高分辨率的神经元图谱提供了全新工具。。未来,,,,,,该要领有望助力重大神经环路的剖析、推动神经疾病的病理研究,,,,,,并为人脑模子研究和跨物种较量神经科学提供坚实支持。。

本研究获得了国家重点研发妄想和国家自然科学基金的资助。。该事情获得了上海光源BL13HB X 射线成像与生物医学应用光束线站,,,,,,BL16U2快速X光成像光束线站和台湾光子源TPS 02A 脑成像光束线站的支持。。
论文链接:https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00210-7