甘瑞海、王鑫 

　　Micro-CT是一种非破坏性的三维成像技术，可以无损的获取样本内部三维结构信息，并在任意方向进行微米级虚拟连续切片，从而追踪、观察样本的特定解剖结构。近年来广泛应用于生命科学领域，尤其为动物学中的组织结构研究提供了一个全新的影像学方法。 

 

　　鱼类骨骼、牙齿、耳石是高度钙化的硬组织，相比于由C、H、O、N轻元素组成的内脏、脂肪、肌肉等软组织，对X射线吸收更加强烈，在三维图像中成高亮的白色。因此，Micro-CT非常适合用于鱼类骨形态的观察和研究。 

　　中国科学院水生生物研究所桂建芳院士团队与鉴定出斑马鱼肌间刺主效基因runx2b的华中农业大学高泽霞教授团队合作，利用中科院水生所分析测序中心Micro－CT成像设备进行种质筛选，经过一年多的努力成功在双三倍体银鲫中筛选出无肌间刺突变体的新种质，相关研究成果近期以“Creation of intermuscular bone-free mutants in amphitriploid gibel carp by editing two duplicated runx2b homeologs”为题在线发表于国际知名期刊“Aquaculture”。水生所甘瑞海博士为该论文的第一作者，桂建芳院士和周莉研究员以及华中农业大学高泽霞教授为共同通讯作者，中科院水生所分析测试中心助理实验师王鑫为该研究提供Micro－CT技术支撑。 

　　  

　　研究人员首先发现双三倍体银鲫runx2b具有两个部分同源基因（Cgrunx2b-A和Cgrunx2b-B），且每个部分同源基因具有3个序列高度一致的等位基因。接着追踪了肌间刺的骨化过程，发现肌间刺在孵化后14天左右开始从鱼体的尾部朝头部骨化，发现单独敲除CgRunx2b-A或CgRunx2b-B不影响银鲫肌间刺发育，但同时敲除CgRunx2b-A和CgRunx2b-B的所有等位基因会导致肌间刺完全缺失。通过Micro－CT显微成像技术，筛选出291尾完全缺失肌间刺的银鲫突变体（图1），扫描后银鲫依然存活，可用于后续繁育。下一步，研究人员将通过雌核生殖建立银鲫无肌间刺克隆系，并在相同饲养条件下，与异育银鲫主养品种进行生长等经济性状评价。 

　　 

　　                        图1 利用Micro－CT对比观察野生型与无肌间刺银鲫突变个体 

　　论文链接（或可点击左下“阅读原文”）: 

 

　　https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.739300 

　　  

　　                       分析测试中心小动物成像平台Micro-CT业务介绍：  

　　Micro-CT，也称为显微CT、微焦点CT或者微型CT。它采用了与普通临床CT不同的微焦点X线球管，对活体小动物或多种硬组织和相关软组织进行扫描成像分析的技术，分辨率可达微米级别，并通过软件对样本感兴趣部分进行相关数据的定量分析，不仅可以查看2D和3D图像，还可以制作直观的3D动画等。分析测试中心于2019年引入布鲁克公司Skyscan1276小动物活体Micro-CT影像系统，分辨率最高可达2.8 μm，搭配1100万像素相机，每个重建断层高达8000x8000像素。装机以来，已为全国22个省份的科研院所和高校提供测试服务。 

　　分析测试中心小动物成像平台Micro-CT由助理实验师王鑫管理和提供技术服务，可承接动植物、材料、岩石等样品的扫描、图像制作及数据定量分析，具体如下： 

　　1、 体脂研究，可对动物（如鱼类）脂肪体积、厚度定量计算及脂肪3D彩色渲染。 

　          　 

　　                           图2 Ctvox软件进行斑马鱼脂肪3D彩色渲染 

　                    　 

　                              　图3 斑马鱼腹部脂肪3D渲染图 

　　2、 骨科学相关研究成像，包括关节炎、骨质疏松、骨损伤修复、骨再生等领域，可进行骨密度、骨微结构、骨小梁的定量分析。   

　　 

　                              　图4 大鼠下颌骨3D多色渲染 

　　 

　　                             图5 骨骼植入物3D渲染图 

　 3、造影剂成像，通过对软组织染色，提供不同组织类型之间良好的 x 射线吸收对比度。 

　　           

　                          　图6 斑马鱼磷钨酸染色前（A）、染色后（B） 

　           　 

　　                               图7 斑马鱼性腺染色（碘染） 

                   　　 

　　                               图8 大鼠颅骨血管造影成像 

　　4、 材料样品成像，并定量计算体积、孔隙率等参数。 

　                　 

　                              　图9 凝胶3D渲染图 

　　5、 植物学研究。 

　　 

　　                              图10 辣椒3D渲染图 

　            　分析测试中心小动物成像平台Micro-CT技术服务联系方式：  

　　联系人：王鑫，TEL：13638651076　e-Mail：wangxin@ihb.ac.cn