2023年9月15日,武汉光电国家研究中心、高端生物医学成像设施朱䒟教授课题组在Cell子刊STAR Protocols杂志上发表了题为“Protocol for fine casting, imaging, and analysis of murine vascular networks with VALID”文章。这是Cell Press细胞出版社旗下另一期刊Cell Reports Methods于今年2月底发表其课题组发明的一种新型的血管标记方法之后,特别邀请其撰写的实验方法文章。
我们知道,高效、完整地标记组织器官血管网络是实施血管结构三维整体成像的第一步,也是最重要的一步。传统的荧光血管标记方法往往存在这样那样的不足,诸如血管标记亮度低、标记不完整、染料渗漏、或者成本过高等。为有效解决此类问题,获得高质量的血管网图像,朱䒟教授课题组另辟蹊径,发展了一种新型的血管标记方法,命名为“VALID” (A versatile vessel casting method for fine mapping of vascular networks using a hydrogel-based lipophilic dye solution,Cell Reports Methods, 3, 100407, 2023,链接:https://www.cell.com/cell-reports-methods/fulltext/S2667-2375(23)00018-8) 。
相比其在Cell Reports Methods发表的论文,STAR Protocols杂志上发表的论文提供了其基于脂溶性染料水凝胶的VALID血管标记方法获取多器官三维精细血管网结构信息的实施步骤及实施该方案详细的操作说明。
VALID方案实施血管标记及成像的步骤主要包括:首先基于明胶以及常用脂溶性染料,制备用于血管标记的脂溶性染料水凝胶;然后,将脂溶性染料水凝胶通过心脏灌注的方式标记动物的整个血管网络;组织固定后,目标样本可进一步通过免疫染色步骤标记多种细胞类型信息;标记后的组织/器官经过组织透明后,通过多种光学显微镜获取三维结构信息;通过商用软件Imaris对血管结构进行整体分析。

最后,本文给出了使用VALID方法标记血管过程中的常见问题及相应解决方案。总的来说,VALID方法具有标记效果好、操作简单、使用灵活且成本低廉的优势,为各种类型组织血管网络的三维可视化以及特定血管相关疾病发生后血管重塑的评估提供了强有力的工具。
该项目得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金委等项目的支持。文章的第一作者为华中科技大学光电国家研究中心博士后朱京谭,通讯作者为华中科技大学光电国家研究中心俞婷婷副研究员和朱䒟教授。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666166723004082