在脊髓损伤中，长神经细胞细丝即轴突，可能被切断。科学家们已经对这些轴突是否能被刺激再生进行了研究，而且已有一段时间。这样的生长只以几毫米的规模发生。到止前为止，象这样的改变只有通过将问题组织切成极薄片在显微镜下观察来测定。但是，二维的平面切片只能提供一个空间分布与细胞进展的不准确的图像。现在，马丁斯雷德的马克思普朗克神经生物学研究所（the Max Planck Institute for Neurobiology in Martinsried）的科学家们与国际研究小组一起开发了一种新方法，这种方法既可以在不完整组织中检查单个神经细胞，也可在三维空间中描述它。
脊髓是传递来自皮肤、肌肉和关节到大脑与背的信息的重要通路。这个区域的神经细胞损伤通常导致不可逆麻痹与感觉丧失。多年来，科学家们一直努力确定为什么神经细胞拒绝再生。他们寻找刺激这些细胞重新生长的方法。
为了确定单个神经细胞是否生长，首先细胞要是可见的。迄今，操作就是将需要检查的脊髓区域切制成极薄片。然后在显微镜下检查，每一个细胞的位置与途径都被改造。在特例中，科学家们不怕麻烦地先数字化每一切片，然后一个一个地重组图象来生成实际的三维模型。但是，这是一个非常耗时的努力，需要数天时间，有时甚至是数周时间才能处理一个检查结果。单个神经细胞的附属物可能在切片过程中被压扁，当置于彼此顶部时该层可能会被轻微错位。就象Frank Bradke解释的一样，"虽然这开始可能不是那么引人注目，但它防碍我们确定单个细胞的长度与生长程度"。Bradke和他的马克思普朗克神经生物学研究所研究小组已经研究了脊髓神经细胞损伤后的再生。自从7月以来，他一直在波昂德国神经退行性疾病中心（DZNE，German Centre for Neurodegenerative Diseases）工作。"但是，既然这个重要刻度的改变正是我们需要看到的，我们谨慎地操作直到我们提出更好的技术"，他这样说。
新技术以超微方法为基础，这种超微术是由来来自维也纳科技大学（theTechnical University of Vienna）的Hans Ulrich Dodt所开发。马克思普朗克的神经生物学家和国际研究小组的同事们现在已使这一技术更进一步。原理相当简单。脊髓组织是不透明的，因为它里面包含的水与蛋白质不同地折射光线。因此，科学家们把水从组织块中移除，用能以与蛋白质完全相同方式折射光线的乳剂替代它。这就使它们成为组织中完全透明的部分。"这与你将蜂蜜涂布在有毛玻璃上是一样的效果"，文章的第一作者Ali Ertürk这样补充说。一旦蜂蜜被偿了表面的不规则，不透明玻璃就变得晶莹剔透。
新方法是再生研究中的一个跳跃。通过使用荧光染料来染单个神经细胞，科学家们能在别样透明的髓节中从各个角度追踪它们的路径。不管这些神经细胞是否在脊柱受伤后重新生长，这使他们成为深入研究的一个必须的前提条件。"实际上，主要的事情是这个方法也能容易地应用于其他种类组织"，Frank Bradke 这样我们叙述。例如，毛血管系统或组织中包埋肿块的方式能以三维方式来描述和分析。（生物谷bioon.com
doi:10.1038/nm.2600
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PMID:
Three-dimensional imaging of the unsectioned adult spinal cord to assess axon regeneration and glial responses after injury
Ali Ertürk, Christoph P Mauch, Farida Hellal, Friedrich F?rstner, Tara Keck, et al
Abstract Studying regeneration in the central nervous system (CNS) is hampered by current histological and imaging techniques because they provide only partial information about axonal and glial reactions. Here we developed a tetrahydrofuran-based clearing procedure that renders fixed and unsectioned adult CNS tissue transparent and fully penetrable for optical imaging. In large spinal cord segments, we imaged fluorescently labeled cells by 'ultramicroscopy' and two-photon microscopy without the need for histological sectioning. We found that more than a year after injury growth-competent axons regenerated abundantly through the injury site. A few growth-incompetent axons could also regenerate when they bypassed the lesion. Moreover, we accurately determined quantitative changes of glial cells after spinal cord injury. Thus, clearing CNS tissue enables an unambiguous evaluation of axon regeneration and glial reactions. Our clearing procedure also renders other organs transparent, which makes this approach useful for a large number of preclinical paradigms.
