The optical clearing of the cardiac tissue has always been a challenging goal to obtain successful three-dimensional reconstructions of entire hearts. Typically, the developed protocols are targeted at the clearing of the brain; cardiac tissue requires proper arrangements to the original protocols, which are usually tough and time-consuming to figure out. Here, we present the application of three different clearing methodologies on mouse hearts: uDISCO, CLARITY, and SHIELD. For each approach, we describe the required optimizations that we have developed to improve the outcome; in particular, we focus on comparing the features of the tissue after the application of each methodology, especially in terms of tissue preservation, transparency, and staining. We found that the uDISCO protocol induces strong fiber delamination of the cardiac tissue, thus reducing the reliability of structural analyses. The CLARITY protocol confers a high level of transparency to the heart and allows deep penetration of the fluorescent dyes; however, it requires long times for the clearing and the tissue loses its robustness. The SHIELD methodology, indeed, is very promising for tissue maintenance since it preserves its consistency and provides ideal transparency, but further approaches are needed to obtain homogeneous staining of the whole heart. Since the CLARITY procedure, despite the disadvantages in terms of tissue preservation and timings, is actually the most suitable approach to image labeled samples in depth, we optimized and performed the methodology also on human cardiac tissue from control hearts and hearts with hypertrophic cardiomyopathy.

心脏组织的光学清除一直是获得成功的整个心脏的 3D 重建的一个具有挑战性的目标。通常，开发的协议是针对大脑的清理；心脏组织需要对原始协议进行适当的安排，这通常很难且耗时。在这里，我们介绍了三种不同的清除方法在小鼠心脏上的应用：uDISCO、CLARITY 和 SHIELD。对于每种方法，我们都描述了我们为改善结果而开发的所需优化；特别是，我们专注于比较每种方法应用后组织的特征，特别是在组织保存、透明度和染色方面。我们发现 uDISCO 协议会引起心脏组织的强烈纤维分层，从而降低结构分析的可靠性。CLARITY 协议赋予心脏高度透明性，并允许荧光染料深度渗透；然而，它需要很长时间才能清除，并且组织会失去其坚固性。事实上，SHIELD 方法对于组织维护非常有前途，因为它保持了一致性并提供了理想的透明度，但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。CLARITY 协议赋予心脏高度透明性，并允许荧光染料深度渗透；然而，它需要很长时间才能清除，并且组织会失去其坚固性。事实上，SHIELD 方法对于组织维护非常有前途，因为它保持了一致性并提供了理想的透明度，但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。CLARITY 协议赋予心脏高度透明性，并允许荧光染料深度渗透；然而，它需要很长时间才能清除，并且组织会失去其坚固性。事实上，SHIELD 方法对于组织维护非常有前途，因为它保持了一致性并提供了理想的透明度，但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。然而，它需要很长时间才能清除，并且组织会失去其坚固性。事实上，SHIELD 方法对于组织维护非常有前途，因为它保持了一致性并提供了理想的透明度，但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。然而，它需要很长时间才能清除，并且组织会失去其坚固性。事实上，SHIELD 方法对于组织维护非常有前途，因为它保持了一致性并提供了理想的透明度，但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。但需要进一步的方法来获得整个心脏的均匀染色。由于 CLARITY 程序尽管在组织保存和时间安排方面存在缺点，但实际上是最适合深度图像标记样本的方法，因此我们还对来自对照心脏和肥厚型心肌病心脏的人类心脏组织进行了优化和执行该方法。