2022年12月16日
脉络丛(CP)是神经科学中一个研究尚不充分的组织,在中枢神经系统的健康与疾病中发挥着关键作用。本方案描述了一种用于分离脉络丛的显微解剖技术,并介绍了利用扫描电子显微镜获取其细胞结构整体图像的方法。
为了更深入地了解脉络丛的组成和结构,首先至关重要的一步是建立一种高效的方法,从脑室中分离出脉络丛。利用这种显微解剖技术,可以在不破坏脉络丛功能、活性和结构,且避免周围组织污染的前提下,将其从脑室中完整解剖出来。脉络丛分离过程中的一个主要难点在于识别该结构,因为它仍漂浮于脑室内。
用溴酚蓝染色脉络丛有助于分离。演示该操作的将是我们的实验室主管Elien Van Wonterghem。首先准备终末麻醉剂、经心脏灌注溶液、扫描电子显微镜(SEM)所需的溶液以及其他文本中提到的溶液。
为分离小鼠脑组织,将深度麻醉的动物置于仰卧位,并用大头针将小鼠四肢固定于操作板上。使用碳钢手术刀片在膈肌下方约四厘米处做切口前,先用70%乙醇喷洒胸部进行消毒。用手术剪刀切开皮肤并暴露胸腔。
完全切开膈肌并分离胸腔,以暴露肺脏和跳动的心脏。使用灌注泵以每分钟4.5毫升的速度经心脏灌注10毫升灌注液。将26号针头插入左心室,将溶液泵入体循环系统。
使用手术剪剪开右心房,使血液流出循环系统。小鼠断头后,从两耳之间开始向眼睛上方做切口,切开头皮。将皮肤向两侧拉开,暴露颅骨。
然后沿着鳞状缝向鼻部方向剪开颅骨。操作完成后,将脑组织置于冰冷的培养皿中,并向脑组织加入一毫升冰冷的磷酸盐缓冲液(PBS)。为了分离漂浮在第四脑室中的脉络丛,需使用解剖刀小心地将小脑与大脑分离。
从小脑上移除残留的脑干组织部分。旋转脑组织,使切面朝上,确保第四脑室腔位于切片中央,脉络丛位于背侧。如有必要,可用尖头镊子牵拉结缔组织以打开脑室。
使用精细的尖头镊子轻轻地将脉络丛从脑室壁上撕下。为了从侧脑室中分离脉络丛,使用精细的尖头镊子将脑沿矢状面切成两个半球。旋转其中一个脑半球,使切面朝上。
轻轻将皮层从丘脑处分离,以暴露侧脑室。将海马向正中矢状切线方向牵开。此时侧脑室已可见,脉络丛位于脑室底部。
如有必要,可用尖头镊子轻轻拉开结缔组织,稍微打开脑室。使用微小的尖头镊子轻柔地将脉络丛从脑室壁上撕下。为进行扫描电镜样品制备,将 freshly 分离的脉络丛转移至 freshly 配制的固定液中,并在 4°C 下孵育过夜。
完成后,使用3至5毫升的0.1摩尔卡考基late钠缓冲液,每次5分钟,清洗样品三次。将样品在3至5毫升含2%四氧化锇的0.1摩尔卡考基late钠缓冲液中后固定30分钟。然后使用3至5毫升超纯水,每次5分钟,清洗样品三次。
接下来,使用浓度递增的冰冻乙醇溶液对样品进行脱水处理,每种乙醇溶液处理15分钟。使用临界点干燥仪对样品进行彻底干燥。将样品小心地用碳导电胶固定在样品台上,并利用扫描电镜(SEM)观察脉络丛样品。
本方案可高效分离小鼠脑侧脑室和第四脑室的脉络丛。使用溴酚蓝灌注可实现脉络丛的可视化。若后续处理步骤中不允许使用溴酚蓝,则采用PBS-肝素灌注或不进行灌注处理。
脉络丛上皮细胞(CPE细胞)表面的扫描电镜形态学分析清晰地显示出第四脑室的双臂结构,以及从侧脑室分离出的侧脑脉络丛典型的C形结构。更高倍数的扫描电镜放大图像揭示了CPE细胞顶侧存在囊泡样结构及微绒毛,表明可利用扫描电镜研究疾病状态下CPE细胞的形态学改变。操作过程中仅应接触并取出脉络丛组织,以避免周围组织对样本造成污染。
操作时需格外小心以保持脉络丛的结构完整。对分离出的脉络丛可应用多种后续技术,用于研究其结构与功能,包括显微镜分析、转录组分析以及流式细胞术等。通过显微解剖将脉络丛从脑组织中分离,有助于我们更深入地了解这一微小脑组织的结构与功能。
这一知识对于更深入地理解其在神经系统疾病中的作用至关重要。
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本文详细介绍了一种显微解剖技术,用于从小鼠脑室中分离脉络丛(CP),并利用扫描电子显微镜(SEM)观察其细胞结构。了解脉络丛的结构与功能对于神经科学至关重要,尤其涉及其在中枢神经系统健康与疾病中的作用。
高效地进行小鼠脉络丛(CP)的显微解剖及扫描电镜(SEM)可视化,可实现对该关键中枢神经系统界面的高保真结构与功能分析。该实验流程通过获取无污染且具有活性的脉络丛组织,支持后续分子与形态学研究,从而在神经生物学研究中直接影响靶点验证与机制层面的风险评估。可靠的脉络丛分离技术为中枢神经系统疾病模型的转化研究及生物标志物探索提供了连续性保障。
该显微解剖与扫描电镜实验方案整合了早期发现与临床前研究的接口,为分子、细胞及成像分析提供基础组织样本。