イメージングは​​、単一細胞の解像度で胚および出生後の心をクリア

心臓の形態形成は、心臓の別個のセクタに心臓前駆細胞の4つの異なるタイプの時空間組織を必要とし、また、機能的な心^1,2を形成するために、このプロセスを調整するために、複数の遺伝子制御ネットワークを必要とするシーケンシャルイベントです。心臓の仕様、分化、パターニング、及びチャンバ成熟は心原性転写因子³によって規制されています。心臓前駆細胞の遺伝的変異またはこれらの因子の転写後収差は、胚性致死または先天性心臓欠陥^（CHD）4のいずれかになる可能性があります。心臓の形態形成の研究では、3次元（3D）に固有の構造的な詳細を理解する必要がありますし、心臓の開発中にトレース単一ラベルされた心臓前駆細胞系譜は、心臓の形態形成の理解を促進します。高解像度の部分ベース断層撮影法の数が目に開発されています画像臓器構造^5,6に数十年の過去の電子。しかしながら、これらの方法は高価で特殊な機器、広範な労働力を必要とし、最終的な体積再構成された画像^7,8における単細胞解像度で詳細な構造組織を欠いています。

単一細胞レベルでの3Dボリュームイメージングは、 生体 ⁷ に前駆細胞の分化および細胞の挙動を研究するための手段を提供します。しかし、組織の光散乱が深く、無傷の心の中の3Dでの細胞や構造を画像化する主要な障害となっています。脂質は、光散乱の主要な供給源であり、脂質および/または脂質およびその周辺地域との間の屈折率差の調整の除去は、組織透明^8を高めるため^の潜在的なアプローチです。過去数年間で、組織のクリア方法の数は、組織の不透明度と光の散乱を低減しており、開発されたBABB（ベンジルアルコール、ベンジルbenzoatなどEの混合物）とDBE（テトラヒドロフラン、ジベンジル）;しかし、これらの方法では、蛍光消光が問題^8-10まま。溶媒としては、例えばSeeDB（フルクトース/チオグリセロール）と3DISCO（ジクロロメタン/ジベンジル）などの親水性の方法を、ベースの蛍光シグナルを維持するが^、7,8,11透明な臓器全体をレンダリングしません。比較では、CLARITY組織クリア方法は、透明な臓器をレンダリングするが、それはまた^、7,13を埋め込むヒドロゲルを必要とする、PACT（パッシブ明確にする技術が）同じように、脂質^8,12を除去するために、特殊な電気泳動装置を必要とします。利用可能なすべての組織クリアする方法に関する詳細情報については、 ら 、リチャードソンとリヒトマンの表1を参照してください^。7。

2011年に、ハマらは偶然マウス脳と胚transparをレンダリングする親水性混合物」のSca ル 」（尿素、グリセロールおよびTriton X-100混合物）を発見しましたENT完全に標識されたクローン¹⁴からの蛍光シグナルを維持しながら。これは、無傷の数ミリメートルの深さで脳や細胞内の解像度でニューロン集団と突起の大規模な再構成の撮像を可能にします。須崎ら。さらにクリア時間を減少させ、リン脂質可溶化を増加し、多色蛍光イメージング⁸に許可された組織のクリア方法は、アミノアルコールを添加することにより、のSca ルを改善し、「CUBIC」（クリア、遮るもののない脳画像カクテルやコンピュータ解析）を開発しました。本研究では、心臓の間に心の中のSca ルの利点とCUBIC組織決済技術と高解像度の3D光学切片、個々のクローンを取ることはRosa26Cre ^{ERT2 15、R26R-}紙ふぶき ^{16、αMHC-Cre}を^17、cTnTの-のCreを使用して追跡しました^18、 </strong> NFATC1-Creを ^19、との^{Rosa26-mTmG（mTmG）20}マウス系統。ホールマウント染色（WMS）メソッドの組み合わせは、以前に^21,22、さらに標識されたクローン中の他のタンパク質の染色のためにと3Dボリュームコンテキストで彼らの行動の研究のために許可された組織のクリア方法とを開発しました。組織のクリア及びWMSの組合せは、心臓の開発中の異なる遺伝子およびタンパク質の役割のよりよい理解を可能にし、先天性心臓欠陥の病因。このプロトコルは、開発中に、他の前駆細胞の分化、細胞の挙動、および臓器形態形成事象を研究するために適用することができます。