來自華中科技大學的研究人員開發(fā)了一種新方法，證實可利用它來使得猝滅的熒光蛋白分子發(fā)生化學重激活，實現(xiàn)樹脂包埋熒光微成像。研究結果發(fā)表在6月2日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

    華中科技大學的曾紹群（Shaoqun Zeng）博士和龔輝（Hui Gong）副教授是這篇論文的共同通訊作者。前者主要從事生物醫(yī)學光學、生物醫(yī)學成像、神經(jīng)回路與蛋白質(zhì)功能高分辨成像新技術新方法、生物信息技術等研究。后者的主要研究方向包括認知光學成像與神經(jīng)信息學、數(shù)字生命與醫(yī)學影像。

    樹脂包埋（Resin embedding）是一項開發(fā)成熟的方法，被廣泛用作為電子顯微鏡和光學顯微鏡的基礎工具。1949年，人們曾首次利用這一技術生成了用于透射電子顯微鏡檢查的超薄切片。樹脂包埋組織具有良好的切片特性，幫助研究人員克服了對厚組織進行顯微鏡檢查面臨的一些散射障礙。

    近幾十年來，綠色熒光蛋白（GFP）標記技術使熒光成像獲得了***性的突破。利用這一強大的分子生物學技術，將GFP附著到目的基因產(chǎn)物上以可見的方式標記出它們的表達，使得研究人員能夠對其進行生物學功能和定位分析。不幸的是，包埋過程中的脫水步驟及某些有機溶劑可導致水母GFP和其變異體,如廣泛應用的EGFP和EYFP等發(fā)生猝滅，由此生成的弱熒光信號導致無法進行檢測。這使得研究人員難于將樹脂包埋方法與現(xiàn)代分子標記技術的優(yōu)點結合起來。

    多年來，研究人員一直試圖通過優(yōu)化包埋實驗方案來改善樹脂包埋程序中對于熒光的保護。盡管仍然存在猝滅情況，研究人員已成功地對一些用于相關顯微鏡研究的樹脂包埋培養(yǎng)細胞及小組織進行了檢測和分析，但這些方法難以用于處理厚組織塊。目前研究人員對于樹脂包埋程序的熒光猝滅機制仍然未知。此外，也不清楚是否可以成功保留標記結構。

    以往的一些研究團隊曾在水溶液中系統(tǒng)地研究過GFP的一些特性。也曾在酸性、堿性和變性劑溶液中探究GFP的行為。在這篇文章中，研究人員受到啟發(fā)追蹤了樹脂包埋過程中GFP的行為。他們發(fā)現(xiàn)利用通常的包埋程序，大多數(shù)的GFP分子通過生色團質(zhì)子化保持在一種非熒光狀態(tài)，而未發(fā)生變性。在成像過程中利用他們稱之為化學重激活（CR）的方法，可使這些GFP重新恢復熒光狀態(tài)。相比于未處理樣本，利用這種CR方法處理組織熒光強度增高了11.8倍。研究人員證實，這種CR方法能夠可靠地保留樹脂包埋組織中EYFP和EGFP的標記結構，實現(xiàn)對熒光標記組織塊的熒光顯微成像。

    由于樹脂包埋和熒光蛋白標記是生物和醫(yī)學廣泛應用的兩種技術，作者表示他們的這種CR方法為兩種從前不相兼容的重要方法提供了一個寶貴的橋梁，并有可能在未來推動其他的研究領域，促成新的研究突破。