诱导多能干细胞的“培养皿中的大脑”

胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的重要组成部分和调节器，存在于所有具有中枢神经系统的生物体内[１]．然而，它们在种类、功能和数量上却有很大的不同。模型系统有助于改善对中枢神经系统发育和疾病期间胶质-胶质和神经元-胶质相互作用的理解，但人类胶质细胞表现出特定的属性。在关键发育时间点获得初级样本的机会有限，限制了评估人类组织中胶质细胞贡献的能力[１]．这一挑战在过去的十年中通过人类干细胞分化协议的进展得到了解决，现在提供了模拟人类星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞的能力。

来自皮肤或血液细胞的诱导多能干细胞(iPSC)可以被重新编程为胚胎样多能状态，提供几乎所有体细胞的来源［2］．

非侵入性衍生诱导多能干细胞(iPSCs)可用于生成皮层脑类器官，作为功能性3D“碟中脑”，并可作为研究的模型系统[１]．这些模型被设计成类似于特定的大脑区域，允许研究胶质细胞的发育，以及这个过程如何影响神经发育障碍，如自闭症谱系障碍[１]．使用体外系统解决这些问题需要对不同细胞类型的多个荧光通道进行成像，通过大的3D体积，经过长时间。

要研究像有机物这样的厚的生物标本，最实用的方法是有一种成像解决方案，它可以对大面积标本进行快速扫描，同时也可以在标本内部较深的点进行高倍率成像，对比度非常好。宽视野荧光显微镜具有使用方便、速度快和检测灵敏度高的优点，但在对厚标本成像时存在一些挑战。厚标本的图像经常有“模糊”或“雾霾”，这大大降低了对比度。这种雾霾是由检测到的荧光信号产生的，这些荧光信号是由样品中的失焦平面发出的[３]．

非侵入性诱导多能干细胞(iPSCs)产生了人皮质类器官，一个培养皿中的3D大脑。[１]．用pAAV-hSyn-EGFP病毒和plx - hgfp - mcherry病毒感染iPSCs, pAAV-hSyn-EGFP病毒使用人类突触蛋白启动子荧光标记神经元(绿色)，plx - hgfp - mcherry病毒使用人类胶质纤维酸性蛋白启动子荧光标记星形胶质细胞(红色)。[１]．

要在大约3毫米厚的器官内部深处成像，aTHUNDER Imager 3D细胞培养是使用。为了清除图像，使用Leica方法对图像进行大容量计算清除(LVCC)[３]．

由iPSC细胞衍生的厚的脑器官的图像被记录THUNDER Imager 3D细胞培养如图1所示。

结果表明THUNDER Imager 3D细胞培养使用大容量计算清理(LVCC)[３]能够清除较厚的皮质器官图像中的失焦模糊或模糊。能够快速和精细地成像多个荧光通道可以帮助研究神经胶质和神经元之间的相互作用，因为他们共同发展。