定量3D电子显微镜对线粒体结构,线粒体和小器官相互作用在小鼠心房动中的表征
Pavithran Guttipatti1, Najla Saadallah1, Ruiping Ji1
1Division of Cardiology, Department of Medicine, Vagelos College of Physicians and Surgeons, Columbia University, New York, NY, United States.
Journal of structural biology
|July 15, 2024
概括
心房动 (AF) 在心脏细胞中引起复杂的线粒体变化. 我们的研究揭示了扩大的线粒体和消除它们的挑战,影响细胞功能.
科学领域:
- 心血管生物学 心血管生物学
- 细胞超结构 细胞超结构
- 线粒体动力学的动力学
背景情况:
- 心房动 (AF) 是一种常见的心律失常,细胞机制尚不清楚.
- 线粒体功能障碍和反应性氧物种 (ROS) 与AF病理生理学有关.
- 目前的2D成像限制了对线粒体结构变化和AF中的线粒体细胞衰变的理解.
研究的目的:
- 为了研究AF期间心肌细胞的3D超结构变化.
- 在小鼠AF模型中量化线粒体形态,线粒体和器官相互作用.
- 阐明线性在AF相关的细胞重塑中的作用.
主要方法:
- 利用聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 来进行小鼠左心房心肌细胞的3D重建.
- 开发了新的3D定量分析,以评估线粒体的阶段和线粒体的特征.
- 在AF与对照模型中测量了与质网膜 (SR) 和T管 (TT) 的线粒体相互作用.
主要成果:
- AF心肌细胞表现出异构的线粒体,其中许多扩大,延长,结构复杂.
- AF心肌细胞中的线细胞较大 (2.5X),位于Z线附近,吞复杂的线粒体.
- 在AF中的线粒体与SR (5X接触区域) 和TT (4X概率) 的相互作用增加.
结论:
- AF诱导了显著的线粒体结构重塑和受损的线粒体吸食.
- 扩大,复杂的线粒体在AF中通过线粒细胞衰减带来了挑战.
- 增加的SR和TT相互作用可能是AF中线粒体和ROS处理的补偿机制.
