CUBICを用いた全身三次元病理解析

「はじめに」 電極の位置情報と電位情報を三次元イメージとして再構築し, 心臓の電気的興奮伝搬様式を可視化する三次元マッピングシステムが不整脈研究や診断・治療に活用されているように, 臓器全体の立体イメージをとらえることは基礎・臨床の双方で重要なテーマの一つとなっている. CUBICは, 透明化した臓器内の遺伝学的に組み込んだ蛍光タンパク質や, 特定の組織(核など)の免疫染色を三次元観察することで, 一細胞解像度での三次元病理解析を可能とした技術である. 透明化を進める際に最初の障壁となるのは光の反射である. 光の反射は空気とガラスの境界面のように, 屈折率の変化する場所で起こるが, 生物の体は...

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Published inShinzo Vol. 47; no. 2; pp. 285 - 291
Main Authors 田井中, 一貴, 上田, 泰己, 須山, 孟
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 公益財団法人 日本心臓財団 2015
日本心臓財団・日本循環器学会
Japan Heart Foundation
Subjects
一細胞分解能
三次元免疫組織化学
三次元病理解析
全臓器および全身イメージング
組織透明化
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ISSN0586-4488
2186-3016
DOI10.11281/shinzo.47.285

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Abstract 「はじめに」 電極の位置情報と電位情報を三次元イメージとして再構築し, 心臓の電気的興奮伝搬様式を可視化する三次元マッピングシステムが不整脈研究や診断・治療に活用されているように, 臓器全体の立体イメージをとらえることは基礎・臨床の双方で重要なテーマの一つとなっている. CUBICは, 透明化した臓器内の遺伝学的に組み込んだ蛍光タンパク質や, 特定の組織(核など)の免疫染色を三次元観察することで, 一細胞解像度での三次元病理解析を可能とした技術である. 透明化を進める際に最初の障壁となるのは光の反射である. 光の反射は空気とガラスの境界面のように, 屈折率の変化する場所で起こるが, 生物の体は屈折率の異なった物質や, 光吸収性の高い物質(色素など)から構成されているため, 反射や散乱が至る所で起こり, ほとんどすべての動物は透明ではない. 組織内の屈折率が均一になるように工夫することこれまでさまざまな組織透明化試薬(BABB, THF-DBE, Scale, SeeDB, ClearT)やそれらを利用した透明化プロトコール(3DISCO, CLARITY, PACT-PARS)が開発されてきたが, それらは主に色素の少ない脳のために最適化(屈折率の調整が重視)されており, それゆえ, 透明化における組織脱色の重要性が考慮されていなかった.
AbstractList 「はじめに」 電極の位置情報と電位情報を三次元イメージとして再構築し, 心臓の電気的興奮伝搬様式を可視化する三次元マッピングシステムが不整脈研究や診断・治療に活用されているように, 臓器全体の立体イメージをとらえることは基礎・臨床の双方で重要なテーマの一つとなっている. CUBICは, 透明化した臓器内の遺伝学的に組み込んだ蛍光タンパク質や, 特定の組織(核など)の免疫染色を三次元観察することで, 一細胞解像度での三次元病理解析を可能とした技術である. 透明化を進める際に最初の障壁となるのは光の反射である. 光の反射は空気とガラスの境界面のように, 屈折率の変化する場所で起こるが, 生物の体は屈折率の異なった物質や, 光吸収性の高い物質(色素など)から構成されているため, 反射や散乱が至る所で起こり, ほとんどすべての動物は透明ではない. 組織内の屈折率が均一になるように工夫することこれまでさまざまな組織透明化試薬(BABB, THF-DBE, Scale, SeeDB, ClearT)やそれらを利用した透明化プロトコール(3DISCO, CLARITY, PACT-PARS)が開発されてきたが, それらは主に色素の少ない脳のために最適化(屈折率の調整が重視)されており, それゆえ, 透明化における組織脱色の重要性が考慮されていなかった.
Author 田井中, 一貴
須山, 孟
上田, 泰己
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Tainaka Kazuki
Q. Suyama Takeru
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References 13) Weiner DE, Tabatabai S, Tighiouart H, et al : Cardiovascular outcomes and all-cause mortality : exploring the interaction between CKD and cardiovascular disease. Am J Kidney Dis. 2006 ; 48 : 392-401
11) Kuwajima T, Sitko AA, Bhansali P, et al : ClearT : a detergent-and solvent-free clearing method for neuronal and non-neuronal tissue. Development 2013 ; 140 : 1364-1368
9) Hama H, Kurokawa H, Kawano H, et al : Scale : A chemical approach for fluorescence imaging and reconstruction of transparent mouse brain. Nat. Neurosci. 2011 ; 14 : 1481-1488
3) Susaki EA, Tainaka K, Perrin D, et al : Whole-Brain Imaging with Single-Cell Resolution Using Chemical Cocktails and Computational Analysis. Cell 2014 ; 157 : 726-739
10) Ke MT, Fujimoto S, and Imai T : SeeDB : A simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction. Nat. Neurosci. 2013 ; 16 : 1154-1161
8) Ertürk A, Becker K, Jährling N, et al : Three-dimensional imaging of solvent-cleared organs using 3DISCO. Nat. Protoc. 2012 ; 7 : 1983-1995
12) Yang B, Treweek JB, Kulkarni RP, et al : Single-cell phenotyping within transparent intact tissue through whole-body clearing. Cell 2014 ; 158 : 945-958
7) Dodt HU, Leischner U, Schierloh A, et al : Ultramicroscopy : Three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain. Nat. Methods 2007 ; 4 : 331-336
2) Tainaka K, Kubota SI, Suyama TQ, et al : Whole-Body Imaging with Single-Cell Resolution by Tissue Decolorization. Cell 2014 ; 159 : 911-924
1) Gurevitz OT, Glikson M, Asirvatham S, et al : Use of advanced mapping systems to guide ablation in complex cases : experience with noncontact mapping and electroanatomic mapping systems. PACE 2005 ; 28 : 316-323
6) Chung K, Wallace J, Kim SY, et al : Structural and molecular interrogation of intact biological systems. Nature 2013 ; 497 : 332-337
5) Becker K, Jährling N, Saghafi S, et al : Chemical clearing and dehydration of GFP expressing mouse brains. PLoS ONE 2012 ; 7 : e33916
4) 野中茂紀 : 光シート顕微鏡 : 生体観察のための新しい顕微鏡法 顕微鏡vol. 47, No. 3, p163-166 ; 2012
References_xml – reference: 7) Dodt HU, Leischner U, Schierloh A, et al : Ultramicroscopy : Three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain. Nat. Methods 2007 ; 4 : 331-336
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– reference: 11) Kuwajima T, Sitko AA, Bhansali P, et al : ClearT : a detergent-and solvent-free clearing method for neuronal and non-neuronal tissue. Development 2013 ; 140 : 1364-1368
– reference: 12) Yang B, Treweek JB, Kulkarni RP, et al : Single-cell phenotyping within transparent intact tissue through whole-body clearing. Cell 2014 ; 158 : 945-958
– reference: 3) Susaki EA, Tainaka K, Perrin D, et al : Whole-Brain Imaging with Single-Cell Resolution Using Chemical Cocktails and Computational Analysis. Cell 2014 ; 157 : 726-739
– reference: 1) Gurevitz OT, Glikson M, Asirvatham S, et al : Use of advanced mapping systems to guide ablation in complex cases : experience with noncontact mapping and electroanatomic mapping systems. PACE 2005 ; 28 : 316-323
– reference: 13) Weiner DE, Tabatabai S, Tighiouart H, et al : Cardiovascular outcomes and all-cause mortality : exploring the interaction between CKD and cardiovascular disease. Am J Kidney Dis. 2006 ; 48 : 392-401
– reference: 10) Ke MT, Fujimoto S, and Imai T : SeeDB : A simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction. Nat. Neurosci. 2013 ; 16 : 1154-1161
– reference: 4) 野中茂紀 : 光シート顕微鏡 : 生体観察のための新しい顕微鏡法 顕微鏡vol. 47, No. 3, p163-166 ; 2012
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