在脊髓損傷中,，長(zhǎng)神經(jīng)細(xì)胞細(xì)絲即軸突，可能被切斷,?？茖W(xué)家們已經(jīng)對(duì)這些軸突是否能被刺激再生進(jìn)行了研究，而且已有一段時(shí)間,。這樣的生長(zhǎng)只以幾毫米的規(guī)模發(fā)生,。到止前為止，象這樣的改變只有通過(guò)將問(wèn)題組織切成極薄片在顯微鏡下觀察來(lái)測(cè)定,。但是,，二維的平面切片只能提供一個(gè)空間分布與細(xì)胞進(jìn)展的不準(zhǔn)確的圖像?，F(xiàn)在，馬丁斯雷德的馬克思普朗克神經(jīng)生物學(xué)研究所（the Max Planck Institute for Neurobiology in Martinsried）的科學(xué)家們與國(guó)際研究小組一起開(kāi)發(fā)了一種新方法,，這種方法既可以在不完整組織中檢查單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,，也可在三維空間中描述它。
脊髓是傳遞來(lái)自皮膚,、肌肉和關(guān)節(jié)到大腦與背的信息的重要通路,。這個(gè)區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞損傷通常導(dǎo)致不可逆麻痹與感覺(jué)喪失。多年來(lái),，科學(xué)家們一直努力確定為什么神經(jīng)細(xì)胞拒絕再生,。他們尋找刺激這些細(xì)胞重新生長(zhǎng)的方法。
為了確定單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞是否生長(zhǎng),，首先細(xì)胞要是可見(jiàn)的,。迄今，操作就是將需要檢查的脊髓區(qū)域切制成極薄片,。然后在顯微鏡下檢查,，每一個(gè)細(xì)胞的位置與途徑都被改造。在特例中,，科學(xué)家們不怕麻煩地先數(shù)字化每一切片,，然后一個(gè)一個(gè)地重組圖象來(lái)生成實(shí)際的三維模型。但是,，這是一個(gè)非常耗時(shí)的努力,，需要數(shù)天時(shí)間，有時(shí)甚至是數(shù)周時(shí)間才能處理一個(gè)檢查結(jié)果,。單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的附屬物可能在切片過(guò)程中被壓扁,，當(dāng)置于彼此頂部時(shí)該層可能會(huì)被輕微錯(cuò)位。就象Frank Bradke解釋的一樣,，"雖然這開(kāi)始可能不是那么引人注目,，但它防礙我們確定單個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)度與生長(zhǎng)程度"。Bradke和他的馬克思普朗克神經(jīng)生物學(xué)研究所研究小組已經(jīng)研究了脊髓神經(jīng)細(xì)胞損傷后的再生,。自從7月以來(lái),，他一直在波昂德國(guó)神經(jīng)退行性疾病中心（DZNE，German Centre for Neurodegenerative Diseases）工作,。"但是,，既然這個(gè)重要刻度的改變正是我們需要看到的，我們謹(jǐn)慎地操作直到我們提出更好的技術(shù)",，他這樣說(shuō),。
新技術(shù)以超微方法為基礎(chǔ)，這種超微術(shù)是由來(lái)來(lái)自維也納科技大學(xué)（theTechnical University of Vienna）的Hans Ulrich Dodt所開(kāi)發(fā),。馬克思普朗克的神經(jīng)生物學(xué)家和國(guó)際研究小組的同事們現(xiàn)在已使這一技術(shù)更進(jìn)一步,。原理相當(dāng)簡(jiǎn)單,。脊髓組織是不透明的，因?yàn)樗锩姘乃c蛋白質(zhì)不同地折射光線,。因此,，科學(xué)家們把水從組織塊中移除，用能以與蛋白質(zhì)完全相同方式折射光線的乳劑替代它,。這就使它們成為組織中完全透明的部分,。"這與你將蜂蜜涂布在有毛玻璃上是一樣的效果"，文章的第一作者Ali Ertürk這樣補(bǔ)充說(shuō),。一旦蜂蜜被償了表面的不規(guī)則,，不透明玻璃就變得晶瑩剔透。
新方法是再生研究中的一個(gè)跳躍,。通過(guò)使用熒光染料來(lái)染單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,，科學(xué)家們能在別樣透明的髓節(jié)中從各個(gè)角度追蹤它們的路徑。不管這些神經(jīng)細(xì)胞是否在脊柱受傷后重新生長(zhǎng),，這使他們成為深入研究的一個(gè)必須的前提條件。"實(shí)際上,，主要的事情是這個(gè)方法也能容易地應(yīng)用于其他種類組織",，F(xiàn)rank Bradke 這樣我們敘述。例如,，毛血管系統(tǒng)或組織中包埋腫塊的方式能以三維方式來(lái)描述和分析,。（生物谷bioon.com
doi:10.1038/nm.2600
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Three-dimensional imaging of the unsectioned adult spinal cord to assess axon regeneration and glial responses after injury
Ali Ertürk, Christoph P Mauch, Farida Hellal, Friedrich F?rstner, Tara Keck, et al
Abstract Studying regeneration in the central nervous system (CNS) is hampered by current histological and imaging techniques because they provide only partial information about axonal and glial reactions. Here we developed a tetrahydrofuran-based clearing procedure that renders fixed and unsectioned adult CNS tissue transparent and fully penetrable for optical imaging. In large spinal cord segments, we imaged fluorescently labeled cells by 'ultramicroscopy' and two-photon microscopy without the need for histological sectioning. We found that more than a year after injury growth-competent axons regenerated abundantly through the injury site. A few growth-incompetent axons could also regenerate when they bypassed the lesion. Moreover, we accurately determined quantitative changes of glial cells after spinal cord injury. Thus, clearing CNS tissue enables an unambiguous evaluation of axon regeneration and glial reactions. Our clearing procedure also renders other organs transparent, which makes this approach useful for a large number of preclinical paradigms.
