マウス角膜における定量的な系統追跡のためのシート蛍光顕微鏡および自動3D画像解析

科学分野:

• 生物医学イメージング
• 発生生物学
• 細胞生物学

背景:

• シート蛍光顕微鏡（LSFM）は大規模な3Dイメージングを可能にしますが、組織透明化、免疫ラベリング、および系統追跡シグナル保存の組み合わせには課題があります。
• Confetti追跡のようなマルチカラー系統追跡は、複雑な3D環境における定量的分析のための堅牢な方法を必要とします。

研究 の 目的:

• LSFMを用いたマルチカラー系統追跡のための包括的な方法論的および分析的パイプラインを開発および検証すること。
• 系統追跡研究のための組織透明化、免疫ラベリング、および3D画像取得のプロトコルを最適化すること。
• 特定の組織コンパートメントにおける細胞分布とクローン拡大の定量的分析を可能にすること。

主な方法:

• マウス角膜の高解像度3Dイメージングのために、デュアルビュー逆選択的平面照明（diSPIM）顕微鏡を使用しました。
• Prrx1発現角膜細胞における組織処理、免疫ラベリング、およびConfetti系統追跡のためのプロトコルを開発しました。
• 形態計測、Confettiマーカー分布、およびスペクトル漏れ補正を含むクローン拡大推定のための3D画像解析パイプラインを作成しました。

主要な成果:

• マウス角膜の詳細な細胞レベルの3D画像を取得しました。
• 上皮、間質、および内皮層の細胞数と角膜の次元を定量化しました。
• 分析パイプラインは、スペクトルチャネル漏れの補正を含めて、Confettiマーカーの分布とクローン拡大を正確に計算しました。

結論:

• 提示された方法論と分析パイプラインは、LSFMと免疫ラベリングを用いた高度な系統追跡研究を促進します。
• このアプローチは、3Dにおける定量的クローン分析のための堅牢なフレームワークを提供します。
• このパイプラインは、角膜以外のさまざまな臓器における系統追跡研究にも適応可能です。