客户文章【Endocrine】丨组织透明化三维成像揭示肾上腺血管-神经网络与皮质副结节三维网络结构

传统二维成像难以还原肾上腺完整三维结构，无法清晰展示血管、神经与皮髓质的空间关系，常规透明化技术荧光易淬灭，制约三维解剖研究。 近日，熊云杰、杨淑敏、李启富团队在《Endocrine》发表名为《High-Resolution 3D reconstruction and visualization of normal adrenal vasculature and sympathetic nerves in mice》研究，利用FDISCO组织透明化结合光片荧光显微镜，对小鼠肾上腺完成全器官三维重构，解析血管与交感神经分布、皮髓质结构关系及皮质副结节特征，为肾上腺三维研究提供可靠方法与形态学依据。

一、FDISCO联合光片成像：完整保留三维结构与荧光信号 

研究以12周龄C57BL/6J小鼠为对象，对完整肾上腺进行酪氨酸羟化酶（TH）和血小板内皮细胞黏附分子1（CD31）双重免疫荧光标记。FDISCO通过优化温度与pH，在实现高效透明的同时显著降低荧光淬灭，保障深部结构成像质量。样本经光片显微镜全景扫描后，完成三维重建、血管神经追踪与密度定量。该技术无需切片即可获取全器官三维数据，避免结构破坏与取样偏差，为肾上腺立体结构研究提供稳定高通量的技术支撑。

图1 FDISCO组织透明化联合光片荧光显微镜成像的实验流程与全器官透明效果

二、三维空间排布：肾上腺血管与交感神经高度伴行

三维重建显示，肾上腺被膜下毛细血管网密集，交感神经沿被膜血管走行并穿入皮质。皮质血管呈层级分布，肾小球带为弓形排列，束状带呈放射状柱状走行。神经纤维伴血管深入皮质内层，与髓质嗜铬细胞形成神经丛；髓质由皮质血管直接供血，形成树状毛细血管网，中央静脉负责回流。该结果在全器官尺度直观呈现血管与交感神经的空间伴行关系，为神经调控肾上腺血流与激素分泌提供直接结构依据。   

图2 小鼠肾上腺整体、皮质及髓质层面血管（CD31）与交感神经（TH）的三维分布

 三、髓质紧密嵌合：嗜铬细胞弥散分布突破传统解剖认知 

研究通过多重标记与三维成像证实，小鼠肾上腺皮质内散在分布TH阳性嗜铬细胞，呈簇状或条索状嵌入皮质结构，打破皮髓质截然分界的传统认知。二维切片仅能观察局部接触，三维成像可从全器官视角展示嗜铬细胞弥散分布，直观呈现皮髓质细胞紧密嵌合的空间关系，为理解皮髓质旁分泌调控、细胞交互及发育起源提供更贴近生理状态的解剖学证据。

图3 TH/PNMT/3βHSD共染色显示嗜铬细胞在皮质内的散在分布及三维空间关系

四、皮质副结节三维特征：无髓质且血管密度显著更高

研究在小鼠肾上腺中观察到皮质副结节，其外周血管呈网状、内部呈条纹状，整体排布类似皮质但分层不明显。免疫荧光证实结节内无TH阳性区域，不含髓质成分。定量分析显示，副结节血管体积分数显著高于皮质，TH信号密度更低，单位组织血供更丰富。该结果首次在三维层面对副结节血管完成定量，明确其高血管化、无髓质的结构特征，为理解其发育与功能提供关键数据。

图4 肾上腺皮质副结节的二维/三维结构、血管分布及定量比较

总结

本研究依托FDISCO组织透明化与光片三维成像，绘制小鼠肾上腺全器官三维图谱，证实交感神经与血管高度伴行、皮髓质紧密嵌合、皮质副结节高血管化且无髓质三大核心特征。研究突破传统切片局限，实现完整器官无偏差三维解析，验证FDISCO在荧光保持与组织透明上的双重优势，为肾上腺发育、生理调控及肿瘤微环境研究提供可推广方案，推动组织透明化技术在内分泌器官三维研究中的标准化应用。