نمایش واضح‌تر سلول‌های مغز استخوان با تصویربرداری جدید

مغز استخوان نقش حیاتی در حفظ سلول‌های بنیادی خون‌ساز و تعادل استخوان دارد. با این حال، تحقیقات به دلیل کمبود نشانگرهای مؤثر و آنتی‌بادی‌های مونکلونال برای شناسایی دقیق سلول‌های نادر استرومال LepR+ با مشکل مواجه شده است. تکنیک‌های تصویربرداری سنتی قادر به شبیه‌سازی این جمعیت‌های سلولی فراری و ساختارهای پراکنده مغز استخوان نبوده‌اند. به همین دلیل، نیاز به یک روش تصویربرداری دقیق‌تر برای بررسی عملکردها و تعاملات این سلول‌ها در محیط طبیعی‌شان رو به افزایش است.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، در مطالعه‌ای که اخیرا منتشر شد یک پروتکل تصویربرداری جدید بهینه‌شده را معرفی کرد که برای تجسم سلول‌های استرومال LepR+ در مقاطع نیمی از استخوان‌های موش در شرایط شفاف‌سازی نوری طراحی شده است. این تحقیق توسط یک تیم تحقیقاتی از مؤسسه ملی علوم زیستی پکن و موسسات همکار آن انجام شده است و ابزاری پیشرفته برای مطالعه ساختار و تعاملات سلولی در مغز استخوان فراهم می‌آورد.

این تحقیق یک پروتکل چند مرحله‌ای را شرح می‌دهد که با تثبیت بافت برای حفظ ساختار استخوان آغاز می‌شود، سپس دکلسفیکاسیون برای حذف مواد معدنی و برش‌زنی به روش کرایو برای نمایان‌سازی حفره مغز استخوان انجام می‌شود. این مراحل آماده‌سازی برای اطمینان از آمادگی استخوان برای تصویربرداری ضروری هستند. پس از آن، ایمونواستینینگ سلول‌های LepR+ و سایر اجزای سلولی را برجسته می‌کند که گامی حیاتی در تمایز انواع مختلف سلول‌ها در مغز استخوان است. شفاف‌سازی نوری سپس شفافیت بافت را افزایش می‌دهد و امکان تصویربرداری عمیق‌تر و دقیق‌تر را فراهم می‌آورد. این فرآیند که حدود ۱۲ روز طول می‌کشد، مقاطع استخوانی با شفافیت بالا تولید می‌کند که می‌توان آن‌ها را با استفاده از میکروسکوپی کانفوکال با وضوح بالا مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.

یکی از پیشرفت‌های کلیدی این مطالعه، توسعه یک آنتی‌بادی مونکلونال نوآورانه است که به طور مؤثر سلول‌های LepR+ مغز استخوان را هدف قرار می‌دهد. این آنتی‌بادی نه تنها حساسیت و دقت تصویربرداری را افزایش می‌دهد، بلکه با LepR انسانی نیز واکنش متقاطع دارد و کاربرد این روش را برای نمونه‌های انسانی گسترش می‌دهد. علاوه بر این، این تکنیک چندمنظوره است و می‌توان از آن برای نواحی مختلف اسکلتی مانند کالباریا و مهره‌ها استفاده کرد، که نمای کاملی از مغز استخوان در نواحی مختلف آناتومیکی ارائه می‌دهد.

دکتر بو شن، نویسنده ارشد این مطالعه، تکنیک تصویربرداری را یک پیشرفت عمده در تحقیقاتی در زمینه نیش سلول‌های مغز استخوان دانست. دکتر شن توضیح داد: «این رویکرد نوآورانه به ما این امکان را می‌دهد که تعاملات پیچیده سلول‌های استرومال LepR+ را با وضوح بی‌سابقه‌ای تجسم کنیم، که بینش‌های جدیدی درباره نیش‌های سلول‌های بنیادی فراهم می‌آورد و محدودیت‌های قبلی را برطرف می‌کند. توسعه آنتی‌بادی مونکلونال جدید و آلیلی گزارشگر knock-in توانایی ما را برای مطالعه این سلول‌ها در محل افزایش می‌دهد و مرزهای آنچه که می‌توانیم در مورد سلامت و بیماری‌های اسکلتی درک کنیم، گسترش می‌دهد.»

پتانسیل‌های این تکنیک تصویربرداری عمیق وسیع است. اکنون محققان می‌توانند تغییرات مربوط به پیری در نیش مغز استخوان، از جمله التهاب، را مطالعه کنند که برای درک پیشرفت اختلالات اسکلتی مرتبط با پیری بسیار ضروری است. توانایی تجسم دقیق جمعیت‌های سلولی نادر و تعاملات آن‌ها با دیگر سلول‌ها در محیط مغز استخوان همچنین می‌تواند توسعه درمان‌های هدفمند برای بیماری‌های اسکلتی را تسریع کند. این پیشرفت نه تنها درک ما را از بیولوژی مغز استخوان بهبود می‌بخشد، بلکه زمینه را برای کاربردهای بالینی در پزشکی ترمیمی و مداخلات درمانی فراهم می‌آورد.