Tredimensjonal karakterisering av Interorganelle kontaktsteder i Hepatocytter ved hjelp av seriell seksjon elektronmikroskopi

Transmisjonselektronmikroskopi har lenge vært ansett for å være gullstandarden for visualisering av cellulær ultrastruktur. Imidlertid er analysen ofte begrenset til to dimensjoner, noe som hemmer evnen til å beskrive den tredimensjonale (3D) ultrastrukturelle og funksjonelle forholdet mellom organeller fullt ut. Volumelektronmikroskopi (vEM) beskriver en samling teknikker som muliggjør forhør av cellulær ultrastruktur i 3D ved mesoskala, mikroskala og nanoskala oppløsninger.

Denne protokollen gir en tilgjengelig og robust metode for å skaffe vEM-data ved hjelp av seriell seksjonsoverføring EM (TEM) og dekker de tekniske aspektene ved prøvebehandling til digital 3D-rekonstruksjon i en enkelt, grei arbeidsflyt. For å demonstrere nytten av denne teknikken presenteres 3D ultrastrukturelle forholdet mellom endoplasmisk retikulum og mitokondrier og deres kontaktsteder i lever hepatocytter. Interorganelle kontakter tjener viktige roller i overføringen av ioner, lipider, næringsstoffer og andre små molekyler mellom organeller. Til tross for deres første oppdagelse i hepatocytter, er det imidlertid fortsatt mye å lære om deres fysiske egenskaper, dynamikk og funksjoner.

Interorganelle kontakter kan vise en rekke morfologier, varierende i nærheten av de to organellene til hverandre (vanligvis ~ 10-30 nm) og omfanget av kontaktstedet (fra punktering av kontakter til større 3D-cisternal-lignende kontakter). Undersøkelsen av nære kontakter krever høyoppløselig avbildning, og seriell seksjon TEM er godt egnet til å visualisere 3D ultrastrukturell interorganelle kontakter under hepatocytdifferensiering, samt endringer i hepatocyttarkitektur forbundet med metabolske sykdommer.