Høj opløsning fluor-respirometri af hesteskeletmuskulatur

Mitokondriefunktion - oxidativ fosforylering og generering af reaktive iltarter - er kritisk for både sundhed og sygdom. Således er måling af mitokondriefunktion grundlæggende i biomedicinsk forskning. Skeletmuskulatur er en robust kilde til mitokondrier, især hos dyr med en meget høj aerob kapacitet, såsom heste, hvilket gør dem ideelle emner til at studere mitokondriefysiologi. Denne artikel demonstrerer brugen af respirometri med høj opløsning med samtidig fluorometri med nyhøstede mitokondrier i skeletmuskulaturen for at kvantificere kapaciteten til at oxidere substrater under forskellige mitokondrietilstande og bestemme den relative kapacitet af forskellige elementer i mitokondriel respiration. Tetramethylrhodaminmethylester anvendes til at påvise produktionen af mitokondriemembranpotentiale som følge af substratoxidation, herunder beregning af mitokondriernes relative effektivitet ved beregning af det relative membranpotentiale, der genereres pr. enhed af samtidig iltflux. Omdannelsen af ADP til ATP resulterer i en ændring i koncentrationen af magnesium i reaktionskammeret på grund af forskellige affiniteter af adenylaterne til magnesium. Derfor kan magnesiumgrøn bruges til at måle hastigheden af ATP-syntese, hvilket muliggør yderligere beregning af den oxidative phosphoryleringseffektivitet (forholdet mellem phosphorylering og oxidation [P / O]). Endelig tillader brugen af Amplex UltraRed, som producerer et fluorescerende produkt (resorufin), når det kombineres med hydrogenperoxid, kvantificering af produktion af reaktive iltarter under mitokondriel respiration samt forholdet mellem ROS-produktion og samtidig respiration. Disse teknikker muliggør robust kvantificering af mitokondriefysiologi under en række forskellige simulerede forhold og kaster således lys over bidraget fra denne kritiske cellulære komponent til både sundhed og sygdom.