様々な動物の脳に対応したスライサー Brain Slicer

ここ数年間、我々は何百人もの研究者から「組織透明化を試したが、うまくいかなかった」という話を聞いています。我々は、これらの失敗が組織透明化に関する2つの共通した誤解が原因であることに気付きました。「組織透明化はうまくいかない」という通念を払拭するために、「すべての組織透明化の手法は機能する。しかしながら、それぞれの手法には固有の長所・短所・考慮事項がある。」とここでお伝えします。付け加えると、いくつかの組織透明化手法においては、他の手法よりも操作が困難で、プロトコルからわずかに外れただけで結果が悪くなる可能性があります。

組織透明化を試みる多くの研究者は、最初の透明化である2003年のCLARITY論文か、マウス組織全体の透明化に関する最近のuDISCO論文を読んでいます。これらの論文では、非常に大きな組織が透明化され、完全な三次元画像が得られています。これらの画像や動画は信じられないほどに印象的ですが、研究者は自分の具体的な研究課題において、このように大きな組織を透明化処理し、イメージングする必要があるのかを検討する必要があります。それを検討することが非常に重要である理由は、組織中の2 mmより深い位置をイメージングする場合、イメージングおよび組織処理における操作の複雑さと要する時間が劇的に増大するからです。この場合、高価な水浸対物レンズとライトシート顕微鏡のいずれかまたは両方を必要とします。

我々の経験上、研究者が犯す最も一般的な誤りは、実体顕微鏡や組織標識、組織透明化の基礎を習得する前に、直ちに組織イメージングに挑戦しようとすることです。これはしばしば悪い結果につながり、かつトラブルシューティングの方法が分からないという状況をもたらします。

■ そもそもなぜ脳全体のイメージングを行うのか
最先端の研究を探求する上で我々が忘れがちなことの1つは、当初の研究課題を忘れるということです。例えば、我々の目標がマウス脳全体の脈管構造をマッピングし、そのねじれを深く理解するという場合、いくつかの大きな断片ではなくマウス脳全体で三次元イメージングをする必要があるのはなぜでしょうか。この質問が非常に重要である理由は、マウス脳全体を標識、透明化することは、多大な費用と時間を要し、かつ挑戦的なことであるからです。もしその代わりに、マウス脳をいくつかの小さな断片に分割すれば、組織の標識、透明化に要する時間を指数関数的に減少させることができます。これらの断片は、後でデータ上にて1つの組織に再構成することができます。さらに、個々の断片の厚さを2 mm以下にすることにより、脳全体を観察するときに必要な特殊な対物レンズや一般的でないライトシート顕微鏡を用いることなく、実体顕微鏡で脳をイメージングすることが可能となります。

組織透明化を行う場合には、小さく薄い組織切片から始めて、それぞれの厚みの組織において均一に標識できるように、順序だてて習得していくことをお勧めします。研究課題の探求において、厚さ2 mm以上の組織切片が必要となることは極めてまれであり、組織切片の厚みを最小化することは、必要とする費用と時間の削減につながります。また、考慮すべきもう１つの重要な点は、組織透明化に関するこれまでの論文は、一般的には特定の適用のために、それぞれの透明化技術が記載されているということです。それぞれの手法のプロトコルは、組織の種類により大きく異なり、したがって手法の原理の理解やあなたの研究課題に併せてプロトコルを最適化することが重要になります。Visikol HISTOを用いた組織透明化のプロトコルはこちらをご確認下さい。