Optimerad automatiserad analys av levande neuronala mitokondrier homeostasmodulering av isoformspecifika retinsyrareceptorer

Det komplexa mitokondriella nätverket gör det mycket utmanande att segmentera, följa och analysera levande celler. MATLAB-verktyg gör det möjligt att analysera mitokondrier i timelapse-filer, vilket avsevärt förenklar och påskyndar bildbehandlingsprocessen. Icke desto mindre producerar befintliga verktyg en stor utdatavolym, vilket kräver individuell manuell uppmärksamhet, och grundläggande experimentella inställningar har en utmatning av tusentals filer, som var och en kräver omfattande och tidskrävande hantering.

För att ta itu med dessa problem utvecklades en rutinmässig optimering, i både MATLAB-kod och live-script-formulär, vilket möjliggör snabb filanalys och avsevärt minskar dokumentläsning och databehandling. Med en hastighet på 100 filer/min möjliggör optimeringen en övergripande snabb analys. Optimeringen uppnår resultaten genom att beräkna medelvärdet av ramspecifika data för enskilda mitokondrier över tidsramar, analysera data på ett definierat sätt, i överensstämmelse med de som utdata från befintliga verktyg. Levande konfokalavbildning utfördes med hjälp av färgämnet tetrametylrhodaminmetylester, och den rutinmässiga optimeringen validerades genom att behandla neuronala celler med retinsyrareceptoragonister (RAR), vars effekter på neuronala mitokondrier är etablerade i litteraturen. Resultaten överensstämde med litteraturen och möjliggjorde ytterligare karakterisering av mitokondriellt nätverksbeteende som svar på isoformspecifik RAR-modulering.

Denna nya metodik möjliggjorde snabb och validerad karakterisering av mitokondrienätverk för hela nervceller, men den möjliggör också differentiering mellan axon- och cellkroppsmitokondrier, en viktig funktion att tillämpa inom neurovetenskapen. Dessutom kan detta protokoll tillämpas på experiment med snabbverkande behandlingar, vilket möjliggör avbildning av samma celler före och efter behandlingar, vilket överskrider neurovetenskapen.