Sci Trans Med:科学家们首次成功实现骨骼的透明化!
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发布时间:2017-04-29
---你们知道吗,十年前我们体内的骨头如今已经不存在了。与皮肤相似,骨骼也是在不断地更新,老化的组织不断地脱落,骨髓中的干细胞又会新生成许多新的骨组织出来。如今,加州理工学院的研究者们开发出了一项新的技术,该技术能够使得完整的骨头变得透明化,进而帮助研究者们观察内部干细胞的活动情况。这一技术对治疗骨质疏松症的药物测试具有深远的意义。
这项研究是由助理教授Viviana Gradinaru领导完成的,相关结果发表在最近一期的《Science Translational Medicine》杂志上。
对于健康的骨头来说,旧的骨细胞的消失与新的骨细胞的生成之间存在精确的平衡调节。这一过程部分受到骨髓中的干细胞,即"骨祖细胞(osteoprogenitor)"的控制。骨祖细胞进一步分化形成造骨细胞以及骨细胞,从而维持骨质的稳态。为了进一步理解骨质疏松症等疾病的发生机制,我们需要研究骨髓干细胞的活动特征。然而这一细胞群体数量稀少,而且在骨头内部的分布并不均一。
为了观察到完整的骨骼,研究者们开发出了一种叫做"CLARITY"的技术:通过将组织细胞中不透明的成分,例如脂质等去除,同时通过注入透明的水溶胶基质成分保持组织的结构。
首先,作者利用死亡的转基因小鼠进行试验。这类转基因小鼠的干细胞能够发出红色的荧光。首先,研究者们去除了骨头中的钙质,并且通过将骨头浸泡在水溶胶中进行固定,最后,利用温和型的去垢剂去除了骨头中的脂质成分。通过高分辨成像的手段,作者们能够轻易地观察到完整的骨骼组织中的干细胞亚群。
利用这一技术,研究者们安进公司合作检测了一类药物治疗骨质疏松症的效果。此外,该机种对于我们理解骨骼与机体的其它部位相互作用的机制具有重要的意义。(转载于生物谷)