眼睛是心灵的窗户。如果在骨骼上也有这样的一扇窗户,那么我们就能投影骨髓,能更佳地研究其发育及涉及疾病。如今,加州理工学院(CaliforniaInstituteofTechnology)研发的一项新技术就可以使原始的骨骼“半透明”,使研究人员需要用光学显微镜必要投影仔细观察骨髓中的干细胞。
这项公开发表于《科学》子刊《ScienceTranslationalMedicine》上的技术突破可以让人们更佳地测试骨质疏松症等骨骼疾病药物的疗效。在身体健康的骨骼中,新生骨质的成骨细胞(osteoblast)和分解成原有骨质的斩骨细胞(osteoclast)之间不存在着动态而错综复杂的均衡。该过程由骨髓中的干细胞部分掌控,后者即是骨祖细胞(osteoprogenitor)。
骨祖细胞不会分化成骨细胞和骨细胞,以对骨骼系统展开调节和保持。这一机制对骨骼的身体健康十分最重要。骨质的持续性清净萎缩不会减少再次发生骨折的风险,造成骨质疏松症。为了有效应对这一疾病,我们必需研究骨髓中干细胞的不道德。
然而,这一个少见的细胞群体,以一种不均匀分布的方式产于在整个骨骼中。▲骨质的动态调节(图片来源:《NatureMedicine》)“由于骨骼干细胞群体的稀缺性,仅有从几份骨骼切片的仔细观察中是无法推断出其总体的数量和方位的,”文章联合第一作者AlonGreenbaum博士说:“另外,骨骼切片的采样过程本身就不会造成骨质萎缩,毁坏骨骼中干细胞的所处简单微环境,因此我们还是必须能在原始的骨骼的组织内展开仔细观察。
”为了做这一点,文章作者们使用了CLARITY技术。这一手段最初由当时还在斯坦福大学(StanfordUniversity)展开博士后研究工作的AlonGreenbaum博士研发,可使得诸如大脑这样的软组织显得半透明。CLARITY技术不会从细胞中除去不半透明的脂质分子,同时还输出半透明的水凝胶以获取结构反对。
后来,AlonGreenbaum博士在加州理工的团队不断扩大该技术的应用于范围,构建让整个小鼠身体中的软组织显得半透明。现在,该团队要求更进一步,寻找了让骨骼这样的硬的组织透明化的方法,即BoneCLARITY。
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