照亮线粒体动力学:超高标记稳定性探测器用于长期SIM超分辨率线粒体成像
Xiangpeng Lin1, Xuelei Pang1, Yue Huang1
1MOE Key Laboratory for Biomedical Photonics, Advanced Biomedical Imaging Facility-Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430070, China.
ACS central science
|September 29, 2025
概括
研究人员开发了新的光探头,HZ Mito Red和HZ Mito Deep Red,用于稳定,长期的线粒体成像. 这些探测器能够对疾病中的线粒体动态进行详细的超高分辨率显微镜.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 线粒体生物学 线粒体生物学
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
背景情况:
- 线粒体动力学对于理解疾病的发病过程至关重要.
- 现有的光探头缺乏足够的标记稳定性,光稳定性和低细胞毒性,无法长期进行超高分辨率成像.
- 先进的成像技术需要强大的探头来可视化微妙的线粒体变化.
研究的目的:
- 开发具有增强稳定性,光稳定性和低细胞毒性的新型共价线粒体探针.
- 为了使线粒体的高信号-噪声,长期的动态超分辨率显微镜.
- 为了促进细胞过程中线粒体形态的详细分析,如ferroptosis,apoptosis和自.
主要方法:
- 新型共价线粒体探针 (HZ Mito Red和HZ Mito Deep Red) 的合理设计和选.
- 对探针稳定性,光稳定性和细胞毒性与Mito Tracker Red (MTR) 的比较分析.
- 探针在超分辨率显微镜 (SIM) 中的应用,用于在细胞死亡和自过程中动态成像线粒体形态.
- 对探针与细胞免疫光染色的兼容性进行评估.
主要成果:
- HZ Mito Red 证明了线粒体标签稳定性提高了10倍,并且具有显著的光稳定性 (在300张SIM图像后保持80%的光).
- HZ微不足道的光毒性米托红在延长成像 (400张SIM图像) 期间保持了线粒体完整性.
- HZ Mito Deep Red提供了类似的稳定性和几乎没有光毒性的动态跟踪 (在300张SIM图像后保持60%的光).
- 这两种探测器都使 mitochondrial 形态在铁亡,细胞亡和自过程中进行了前所未有的详细划分.
- 探针与细胞免疫光染色相兼容,提高了它们的多功能性.
结论:
- HZ Mito Red和HZ Mito Deep Red是先进的线粒体动力学研究的强大,多功能工具.
- 这些探测器克服了现有探测器的局限性,实现了高分辨率的长期成像.
- 开发的探针显著推进了对线粒体参与疾病发病的研究.
