近日，中国科学院上海高等研究院上海光源科学中心联合上海大学和上海交通大学成功开发出一种近冰点温度(near-freezing-temperature, NFT)高尔基染色新方法，实现了对死亡延迟冷冻人脑样本中神经元的高保真染色。通过与同步辐射X射线成像技术的结合，脑成像研究团队成功获得了人小脑和额叶组织中神经元的微米级分辨率三维重构图像。

在人脑成像领域，获取大体积脑组织中的神经元结构信息长期以来是一项重大挑战，其中的核心难题在于染色效率与组织自溶之间的矛盾。刚离体的人脑组织难以获取且易快速降解；经典高尔基染色需在37℃或室温下促进染料扩散，但会加速组织自溶并损伤神经纤维结构。因此，需要发展一种兼容低温条件的高效染色新方法，在保证神经元结构完整性的同时提升大体积样本的染料渗透效果。本文通过在冰水浴条件下采用氯化汞基染色方法处理尸检冷冻（post-mortem frozen, PMF）人脑样本。与37℃高尔基染色相比，这种基于NFT的方法能显著抑制组织自溶，完整保留神经元精细结构。定量分析显示，该方法使相同视野内的神经元计数提升5.5倍，树突棘密度增加22倍。结合同步辐射X射线成像技术，完成了小脑与额叶皮质的微米级分辨率三维重构。这项染色新方法为大体积人脑样本的高保真结构成像提供了全新的技术手段。

NFT高尔基染色法示意图。死后人脑组织使用NFT高尔基染色法浸染30天，随后进行同步辐射X射线三维成像分析。

研究成果以“Near-Freezing-Temperature Golgi Neuronal Staining for X-ray Imaging of Human Brain”发表在《Advanced Science》上。研究工作得到国家重点研发计划，国家自然科学基金，上海市2022年度"科技创新行动计划"基础研究领域项目和科技创新2030-重大项目等项目的资助。

基于同步辐射X射线微米CT对死后人脑小脑和额叶皮层神经元的成像研究

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202504468