Трехмерная характеристика межорганизационных контактных участков в гепатоцитах с помощью электронной микроскопии серийного сечения

Просвечивающая электронная микроскопия долгое время считалась золотым стандартом визуализации клеточной ультраструктуры. Однако анализ часто ограничивается двумя измерениями, препятствуя способности полностью описать трехмерную (3D) ультраструктуру и функциональную связь между органеллами. Объемная электронная микроскопия (vEM) описывает набор методов, которые позволяют исследовать клеточную ультраструктуру в 3D в мезомасштабном, микромасштабном и наноразмерном разрешениях.

Этот протокол обеспечивает доступный и надежный метод получения данных vEM с использованием передачи EM последовательного сечения (TEM) и охватывает технические аспекты обработки образцов до цифровой 3D-реконструкции в едином, простом рабочем процессе. Чтобы продемонстрировать полезность этой методики, представлена 3D ультраструктурная связь между эндоплазматическим ретикулумом и митохондриями и их контактными сайтами в гепатоцитах печени. Межорганные контакты играют жизненно важную роль в переносе ионов, липидов, питательных веществ и других небольших молекул между органеллами. Однако, несмотря на их первоначальное открытие в гепатоцитах, еще многое предстоит узнать об их физических особенностях, динамике и функциях.

Межорганные контакты могут отображать диапазон морфологий, варьирующихся в близости двух органелл друг к другу (обычно ~ 10-30 нм) и протяженности места контакта (от пунктатных контактов до более крупных 3D-цистерноподобных контактов). Исследование близких контактов требует визуализации с высоким разрешением, а последовательное сечение ТЭМ хорошо подходит для визуализации 3D-ультраструктуры межорганных контактов при дифференцировке гепатоцитов, а также изменений в архитектуре гепатоцитов, связанных с метаболическими заболеваниями.