Optimeret automatiseret analyse af levende neuronal mitokondriehomeostasemodulation ved isoformspecifikke retinsyrereceptorer

Det komplekse mitokondrienetværk gør det meget udfordrende at segmentere, følge og analysere levende celler. MATLAB-værktøjer tillader analyse af mitokondrier i timelapse-filer, hvilket forenkler og fremskynder billedbehandlingsprocessen betydeligt. Ikke desto mindre producerer eksisterende værktøjer en stor outputvolumen, der kræver individuel manuel opmærksomhed, og grundlæggende eksperimentelle opsætninger har et output på tusindvis af filer, der hver kræver omfattende og tidskrævende håndtering.

For at løse disse problemer blev der udviklet en rutinemæssig optimering i både MATLAB-kode og live-script-formularer, hvilket giver mulighed for hurtig filanalyse og reducerer dokumentlæsning og databehandling betydeligt. Med en hastighed på 100 filer / min muliggør optimeringen en samlet hurtig analyse. Optimeringen opnår resultaterne output ved at beregne gennemsnittet af rammespecifikke data for individuelle mitokondrier gennem tidsrammer og analysere data på en defineret måde, i overensstemmelse med output fra eksisterende værktøjer. Live konfokal billeddannelse blev udført ved anvendelse af farvestoffet tetramethylrhodaminmethylester, og den rutinemæssige optimering blev valideret ved behandling af neuronale celler med retinsyrereceptoragonister (RAR), hvis virkninger på neuronale mitokondrier er fastlagt i litteraturen. Resultaterne var i overensstemmelse med litteraturen og tillod yderligere karakterisering af mitokondrienetværksadfærd som reaktion på isoformspecifik RAR-modulering.

Denne nye metode tillod hurtig og valideret karakterisering af mitokondrienetværk for hele neuron, men det giver også mulighed for differentiering mellem axon og cellelegememitokondrier, en væsentlig funktion at anvende inden for neurovidenskabsområdet. Desuden kan denne protokol anvendes til eksperimenter ved hjælp af hurtigtvirkende behandlinger, hvilket muliggør billeddannelse af de samme celler før og efter behandlinger, der overskrider neurovidenskabens område.