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背景及目的:传统组织切片技术的一个明显弊端在于切片间隔之间组织信息的丢失以及组织完整性的破坏。一种新兴组织学技术-组织透明技术应运而生,并迅速引起广泛关注。组织透明技术是指使用一种试剂或几种试剂组成的混合液,通过浸泡、电泳或灌注等处理方式,使大块组织或完整器官达到视觉下或光学仪器下透明的组织学技术。相对于传统的组织学技术,组织透明技术具有在不破坏组织结构的前提下观察其内部结构的优势。尤其适用于具有“长距离传导”特征的神经系统的研究,可以配合神经示踪技术显示完整的神经传导通路。虽然已经有科研工作者使用组织透明技术与个别示踪剂相结合的方式来研究某一具体的科学问题,但目前仍没有文献对不同示踪剂与不同组织透明技术的兼容性进行系统阐述。方法:本研究第一部分首先选择两种不同类型的代表性示踪剂,即荧光染料示踪剂(Fluoro-Gold 和 Fluoro-Ruby)和携带荧光蛋白的病毒示踪剂(rAAV9-hSyn-mCherry-WPRE-pA和rAAV9-hSyn-EGFP-WPRE-pA),分别通过微量注射方式对动物的运动传导束进行示踪,切片后对比使用三种代表性透明方法FRUIT、3DISCO以及uDISCO透明前后的信号变化。第二部分为根据第一部分的结果,微量注射Fluoro-Gold于大鼠脊髓一侧,逆行示踪运动传导束至对侧初级运动皮层;微量注射Fluoro-Ruby于大鼠单侧初级运动皮层,顺行示踪锥体束至脊髓。动物存活2周后完成灌注,取完整脑和脊髓以3DISCO方法进行组织透明,再通过光学显微成像设备完成三维成像。结果:第一部分:(1)逆行示踪剂Fluoro-Gold与三种透明方法兼容性均较好;(2)顺行示踪剂Fluoro-Ruby与三种透明方法兼容性较好;(3)rAAV9-hSyn-mCherry-WPRE-pA和rAAV9-hSyn-EGFP-WPRE-pA与FRUIT法兼容性较好,荧光信号保留完好;(4)实验动物为大鼠时,使用3DISCO与uDISCO进行组织透明可以造成GFP及Cherry蛋白淬灭,其中3DISCO更早导致淬灭;(5)同一实验条件下GFP较Cherry蛋白更早发生淬灭,淬灭也更严重。第二部分:两种示踪剂在组织透明后均可以胜任传导束的三维成像要求,但Fluoro-Gold标记难以连续显示轴索形态,而Fluoro-Ruby标记可显示长距离轴索。在显微成像设备的选择上,普通荧光显微镜仅可进行粗略观察,Lightsheet显微镜和双光子显微镜可以更精确的观察透明组织内部的示踪剂信号。结论:1.Fluoro-Gold与Fluoro-Ruby与组织透明技术兼容性较好。2.除小鼠外,以“脱水脱脂”为核心的组织透明技术容易导致荧光蛋白淬灭,与病毒示踪剂兼容性差。3.配合组织透明技术及光学显微镜,顺行示踪剂Fluoro-Ruby能够立体的展示神经传导的完整路径。4.Lightsheet显微镜和双光子显微镜更适宜完成透明组织内的立体成像。