3 डी वॉल्यूम व्यू छवियों का उपयोग करके टनलिंग नैनोट्यूब का पता लगाना और परिमाणीकरण

हाल की खोजों से पता चला है कि कोशिकाएं नैनो-स्केल, एक्टिन-झिल्ली नाली, अर्थात् "टनलिंग नैनोट्यूब" (टीएनटी) के माध्यम से प्रत्यक्ष, लंबी दूरी, अंतरकोशिकीय हस्तांतरण करती हैं। टीएनटी को ओपन-एंडेड, लिपिड बाइलेयर-घेरे हुए झिल्ली विस्तार के रूप में परिभाषित किया गया है जो 50 एनएम और 1 μm के व्यास की पड़ोसी कोशिकाओं के बीच निरंतरता का मध्यस्थता करते हैं। TNTs को शुरू में न्यूरोनल कोशिकाओं में प्रदर्शित किया गया था, लेकिन लगातार अध्ययनों ने कई सेल प्रकारों और बीमारियों, जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों, वायरल संक्रमण और कैंसर में टीएनटी के अस्तित्व का खुलासा किया है। कई अध्ययनों ने पड़ोसी कोशिकाओं के बीच क्लोज-एंडेड, विद्युत युग्मित झिल्ली नैनोस्ट्रक्चर को टीएनटी या टीएनटी जैसी संरचनाओं के रूप में संदर्भित किया है।

समापन बिंदु पर झिल्ली निरंतरता के संदर्भ में अल्ट्रास्ट्रक्चर का स्पष्टीकरण तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, विशिष्ट मार्करों की कमी के कारण पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके टीएनटी के लक्षण वर्णन के संदर्भ में सेल-सेल संचार पर अध्ययन चुनौतीपूर्ण हैं। टीएनटी को मुख्य रूप से एफ-एक्टिन-आधारित, ओपन-एंडेड मेम्ब्रेन प्रोट्रूशियंस के रूप में परिभाषित किया गया है। हालांकि, एक बड़ी सीमा यह है कि एफ-एक्टिन सभी प्रकार के प्रोट्रूशियंस में मौजूद है, जिससे टीएनटी को अन्य प्रोट्रूशियंस से अलग करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है। एफ-एक्टिन-आधारित टीएनटी की उल्लेखनीय विशेषताओं में से एक यह है कि ये संरचनाएं सबस्ट्रेटम को छूने के बिना दो कोशिकाओं के बीच मंडराती हैं। इसलिए, अलग-अलग एफ-एक्टिन-दाग वाले टीएनटी को आसानी से कोशिकाओं के बीच उनके मंडराने के आधार पर फिलोपोडिया और न्यूरॉइट्स जैसे अन्य प्रोट्रूशियंस से अलग किया जा सकता है।

हमने हाल ही में दिखाया है कि एक्टिन-निर्भर एंडोसाइटोसिस के माध्यम से ऑलिगोमेरिक_{एमिलॉयड-β 1-42} (ओए) का आंतरिककरण सक्रिय पी 21-सक्रिय किनेज -1 (पीएके 1) को उत्तेजित करता है, जो एसएच-एसवाई 5 वाई न्यूरोनल कोशिकाओं के बीच फॉस्फो-पीएके 1 के साथ सह-व्यक्त एफ-एक्टिन युक्त टीएनटी के गठन की मध्यस्थता करता है। यह प्रोटोकॉल ओए-उपचारित न्यूरोनल कोशिकाओं में एफ-एक्टिन- और फॉस्फो-पीएके 1-इम्यूनोस्टेन्ड झिल्ली प्रोट्रूशियंस की कैप्चर की गई जेड-स्टैक छवियों से टीएनटी की पहचान और विशेषता के लिए एक 3 डी वॉल्यूम विश्लेषण विधि की रूपरेखा तैयार करता है। इसके अलावा, टीएनटी को एफ-एक्टिन- और β-III ट्यूबुलिन-इम्यूनोस्टेन्ड झिल्ली नाली के आधार पर न्यूरॉइट्स और न्यूरोनल आउटग्रोथ विकसित करने से अलग किया जाता है।