Histochemistry for spatiotemporal and molecular analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19105
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Tainaka Kazuki 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 組織化学 / 組織透明化・3Dイメージング / 蛍光タンパク質

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to establish tissue chemistry for comprehensive analysis of gene expression in labeled cells while maintaining spatiotemporal information using fixed tissue clearing and 3D imaging. Through a series of chemical screenings, we discovered that clearing processing using 1,2-hexanediol exhibited good delipidation activity, RNA preservation, and GFP fluorescence preservation. Additionally, we developed low-melting-point dehydration solvents and organic solvents that can be transparent at -30°C to effectively preserve GFP fluorescence. Furthermore, we established a chemical processing method that seamlessly connects to paraffin embedding through simple solution treatment for samples after 3D imaging using light sheet microscopy.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

蛍光タンパク質による細胞標識技術は、ライブイメージング(時間)、3Dイメージング(空間)、オミクス解析(分子)に展開されている。本研究は、これらの独立した解析モダリティを統合するための組織工学的手法であり、一個体から一連の情報を包括的に得ることが可能になる。同一マウス個体に紐づけて一連の多様な情報を抽出することが可能になるため、解析に用いるマウス個体数を大幅に削減できる、つまり動物愛護管理法3R原則のReductionの推進にも大きく貢献できる。