Name: 動的および3次元蛍光顕微鏡写真によるミトコンドリア形態の変化の理解 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-08-15T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: 学ぶ、3次元蛍光顕微鏡写真を用いたミトコンドリア分裂・融合動態の定量的解析手法。ImageJプラグインMELと画像処理パイプラインで、細胞特異的なミトコンドリアネットワーク変化を自動化・標準化し、細胞健康状態の評価に有用な指標を提供します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Sancak, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ragulator-rag+complex+targets+mTORC1+to+the+lysosomal+surface+and+is+necessary+for+its+activation+by+amino+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Ragulator-rag complex targets mTORC1 to the lysosomal surface and is necessary for its activation by amino acids.</a> Cell. 141 (2), 290-303 (2010).</li>
<li>Bhabha, G., Johnson, G. T., Schroeder, C. M., Vale, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+dynein+moves+along+microtubules%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biochem+Sci%22%5BJournal%5D)">How dynein moves along microtubules.</a> Trends Biochem Sci. 41 (1), 94-105 (2016).</li>
<li>Twig, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fission+and+selective+fusion+govern+mitochondrial+segregation+and+elimination+by+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Fission and selective fusion govern mitochondrial segregation and elimination by autophagy.</a> EMBO J. 27 (2), 433-446 (2008).</li>
<li>Rana, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promoting+Drp1-mediated+mitochondrial+fission+in+midlife+prolongs+healthy+lifespan+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Promoting Drp1-mediated mitochondrial fission in midlife prolongs healthy lifespan of Drosophila melanogaster.</a> Nat Commun. 8 (1), 1-14 (2017).</li>
<li>Rolland, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+complex+IV+activity+in+response+to+loss+of+LRPPRC+function+can+be+compensated+by+mitochondrial+hyperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Impaired complex IV activity in response to loss of LRPPRC function can be compensated by mitochondrial hyperfusion.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (32), E2967-E2976 (2013).</li>
<li>Sgarbi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria+hyperfusion+and+elevated+autophagic+activity+are+key+mechanisms+for+cellular+bioenergetic+preservation+in+centenarians%5BTitle%5D)+AND+%22Aging%22%5BJournal%5D)">Mitochondria hyperfusion and elevated autophagic activity are key mechanisms for cellular bioenergetic preservation in centenarians.</a> Aging. 6 (4), 296-310 (2014).</li>
<li>Mourier, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitofusin+2+is+required+to+maintain+mitochondrial+coenzyme+Q+levels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mitofusin 2 is required to maintain mitochondrial coenzyme Q levels.</a> J Cell Biol. 208 (4), 429-442 (2015).</li>
<li>Ramos, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+fusion+is+required+for+regulation+of+mitochondrial+DNA+replication%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial fusion is required for regulation of mitochondrial DNA replication.</a> PLoS Genet. 15 (6), e1008085(2019).</li>
<li>Santos, D., Esteves, A. R., Silva, D. F., Januário, C., Cardoso, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+mitochondrial+fusion+and+fission+modulation+in+sporadic+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The impact of mitochondrial fusion and fission modulation in sporadic Parkinson's disease.</a> Mol Neurobiol. 52 (1), 573-586 (2015).</li>
<li>Joshi, A. U., Saw, N. L., Shamloo, M., Mochly-Rosen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drp1%2Ffis1+interaction+mediates+mitochondrial+dysfunction%2C+bioenergetic+failure+and+cognitive+decline+in+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">Drp1/fis1 interaction mediates mitochondrial dysfunction, bioenergetic failure and cognitive decline in Alzheimer's disease.</a> Oncotarget. 9 (5), 6128-6143 (2018).</li>
<li>Torres, A., Rivera, B., Polanco, C., Jara, C., Tapia-Rojas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorylated+tau+as+a+toxic+agent+in+synaptic+mitochondria%3A+Implications+in+aging+and+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Phosphorylated tau as a toxic agent in synaptic mitochondria: Implications in aging and Alzheimer's disease.</a> Neural Regen Res. 17 (8), 1645-1651 (2022).</li>
<li>Yu, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+phosphatase+PGAM5+modulates+cellular+senescence+by+regulating+mitochondrial+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial phosphatase PGAM5 modulates cellular senescence by regulating mitochondrial dynamics.</a> Nat Commun. 11 (1), 2549(2020).</li>
<li>Baek, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+structure+and+function+adaptation+in+residual+triple+negative+breast+cancer+cells+surviving+chemotherapy+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Oncogene%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial structure and function adaptation in residual triple negative breast cancer cells surviving chemotherapy treatment.</a> Oncogene. 42 (14), 1117-1131 (2023).</li>
<li>Nag, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PGAM5+is+an+MFN2+phosphatase+that+plays+an+essential+role+in+the+regulation+of+mitochondrial+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">PGAM5 is an MFN2 phosphatase that plays an essential role in the regulation of mitochondrial dynamics.</a> Cell Rep. 42 (8), 112895-112895 (2023).</li>
<li>Robertson, G. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DRP1+mutations+associated+with+EMPF1+encephalopathy+alter+mitochondrial+membrane+potential+and+metabolic+programs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">DRP1 mutations associated with EMPF1 encephalopathy alter mitochondrial membrane potential and metabolic programs.</a> J Cell Sci. 136 (3), jcs260370(2023).</li>
<li>Chaudhry, A., Shi, R., Luciani, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pipeline+for+multidimensional+confocal+analysis+of+mitochondrial+morphology%2C+function%2C+and+dynamics+in+pancreatic+%CE%B2-cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Endocrinol+Metab%22%5BJournal%5D)">A pipeline for multidimensional confocal analysis of mitochondrial morphology, function, and dynamics in pancreatic β-cells.</a> Am J Physiol Endocrinol Metab. 318 (2), E87-E101 (2020).</li>
<li>Bernhardt, D., Müller, M., Reichert, A. S., Osiewacz, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+impairment+of+mitochondrial+fission+and+fusion+reduces+mitophagy+and+shortens+replicative+lifespan%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Simultaneous impairment of mitochondrial fission and fusion reduces mitophagy and shortens replicative lifespan.</a> Sci Rep. 5, 7885(2015).</li>
<li>Theart, R. P., Kriel, J., Du Toit, A., Loos, B., Niesler, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+event+localiser+%28mel%29+to+quantitatively+describe+fission%2C+fusion+and+depolarisation+in+the+three-dimensional+space%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial event localiser (mel) to quantitatively describe fission, fusion and depolarisation in the three-dimensional space.</a> PLoS ONE. 15 (12), e0229634(2020).</li>
<li>McCarron, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+structure+to+function%3A+Mitochondrial+morphology%2C+motion+and+shaping+in+vascular+smooth+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Res%22%5BJournal%5D)">From structure to function: Mitochondrial morphology, motion and shaping in vascular smooth muscle.</a> J Vasc Res. 50 (5), 357-371 (2013).</li>
<li>Peng, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+of+mitochondrial+biogenesis+and+fission%2Ffusion+mediated+by+PGC-1%CE%B1+regulates+rotenone-induced+dopaminergic+neurotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The interaction of mitochondrial biogenesis and fission/fusion mediated by PGC-1α regulates rotenone-induced dopaminergic neurotoxicity.</a> Mol Neurobiol. 54 (5), 3783-3797 (2017).</li>
<li>Huang, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+mitochondria+membrane+potential+and+lysosomal+acidification+are+associated+with+decreased+oligomeric+A%CE%B2+degradation+induced+by+hyperglycemia%3A+A+study+of+mixed+glia+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Reduced mitochondria membrane potential and lysosomal acidification are associated with decreased oligomeric Aβ degradation induced by hyperglycemia: A study of mixed glia cultures.</a> PLoS ONE. 17 (1), e0260966(2022).</li>
<li>Martín-Maestro, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slower+dynamics+and+aged+mitochondria+in+sporadic+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Oxidat+Med+Cell+Longev%22%5BJournal%5D)">Slower dynamics and aged mitochondria in sporadic Alzheimer's disease.</a> Oxidat Med Cell Longev. 2017, 9302761(2017).</li>
<li>De Wet, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+highs+and+lows+of+memantine-an+autophagy+and+mitophagy+inducing+agent+that+protects+mitochondria%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">The highs and lows of memantine-an autophagy and mitophagy inducing agent that protects mitochondria.</a> Cells. 12 (13), 1726-1726 (2023).</li>
<li>Kleele, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+fission+signatures+predict+mitochondrial+degradation+or+biogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Distinct fission signatures predict mitochondrial degradation or biogenesis.</a> Nature. 593 (7859), 435-439 (2021).</li>
<li>Jenkins, B. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria+in+disease%3A+Changes+in+shapes+and+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biochem+Sci%22%5BJournal%5D)">Mitochondria in disease: Changes in shapes and dynamics.</a> Trends Biochem Sci. 49 (4), 346-360 (2024).</li>
<li>Izzo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metformin+restores+the+mitochondrial+network+and+reverses+mitochondrial+dysfunction+in+down+syndrome+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Metformin restores the mitochondrial network and reverses mitochondrial dysfunction in down syndrome cells.</a> Hum Mol Genet. 26 (6), 1056-1069 (2017).</li>
<li>Buchanan, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propionic+acid+induces+alterations+in+mitochondrial+morphology+and+dynamics+in+SH-SY5Y+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Propionic acid induces alterations in mitochondrial morphology and dynamics in SH-SY5Y cells.</a> Sci Rep. 13 (1), 13248(2023).</li>
<li>Rohani, A., Kashatus, J. A., Sessions, D. T., Sharmin, S., Kashatus, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mito+hacker%3A+A+set+of+tools+to+enable+high-throughput+analysis+of+mitochondrial+network+morphology%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Mito hacker: A set of tools to enable high-throughput analysis of mitochondrial network morphology.</a> Sci Rep. 10 (1), 18941(2020).</li>
<li>Qiao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rationalized+deep+learning+super-resolution+microscopy+for+sustained+live+imaging+of+rapid+subcellular+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Rationalized deep learning super-resolution microscopy for sustained live imaging of rapid subcellular processes.</a> Nat Biotechnol. 41 (3), 367-377 (2023).</li>
<li>Ding, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+segmentation+and+function+prediction+in+live-cell+images+with+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial segmentation and function prediction in live-cell images with deep learning.</a> Nat Commun. 16 (1), 743(2025).</li>
<li>Ezzahoini, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SIRT4+interacts+with+OPA1+and+regulates+mitochondrial+quality+control+and+mitophagy%5BTitle%5D)+AND+%22Aging%22%5BJournal%5D)">SIRT4 interacts with OPA1 and regulates mitochondrial quality control and mitophagy.</a> Aging. 10 (9), 2536-2536 (2017).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>8つのチャンバーディッシュ</td><td>サーモフィッシャー</td><td>#Z734853</td><td></td></tr><tr><td>調整されたしきい値</td><td></td><td></td><td>https://sites.google.com/site/qingzongtseng/adaptivethreshold</td></tr><tr><td>バフィロマイシンA1</td><td>LKTラボ</td><td>#B0026</td><td></td></tr><tr><td>シアン化カルボニルクロロフェニルヒドラゾン(CCCP)</td><td>メルク</td><td>#C2759</td><td></td></tr><tr><td>共焦点顕微鏡</td><td>カールツァイスAG</td><td></td><td>LSM780 ELYRA PS.1超解像プラットフォーム</td></tr><tr><td>ダルベッコの改良イーグル培地(DMEM)</td><td>サーモフィッシャー</td><td>#341956062</td><td></td></tr><tr><td>ウシ胎児血清 (FBS)</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>#F0679</td><td></td></tr><tr><td>Githubリンク</td><td></td><td></td><td>https://github.com/rensutheart/MEL-Fiji-Plugin</td></tr><tr><td>GraphPad プリズム v7.06</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>GT1-7セル</td><td>ATCCの</td><td>SCC116</td><td></td></tr><tr><td>ホエクシュト</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>H6024</td><td></td></tr><tr><td>イメージJ v1.53t</td><td>フィジー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>マクロ</td><td></td><td></td><td>https://github.com/rensutheart/FMPP/tree/master/Sections</td></tr><tr><td>メトホルミン</td><td>欧州薬局方</td><td>M06050000</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン(PenStrep)</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>#P4333</td><td></td></tr><tr><td>T25の</td><td>バイオスマート科学</td><td>#70025</td><td></td></tr><tr><td>TMREの</td><td>サーモフィッシャー</td><td>#T669</td><td></td></tr><tr><td>トリプシン</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>#T4049</td><td></td></tr></tbody></table>

動的および3次元蛍光顕微鏡写真によるミトコンドリア形態の変化の理解

Understanding the Changes in Mitochondrial Morphology through Dynamic and Three-dimensional Fluorescence Micrographs

適切なセルの選択 ユーザーは、ミトコンドリアネットワークが細胞の有糸分裂状態に応じて変化することに注意する必要があります。核がダンベルまたはU字型に見える場合、または核の近くに蛍光シグナルのない空間がある場合、これは細胞が有糸分裂に近づいていることを示している可能性があります。この状態では、ミトコンドリアは、治療介入やネットワークへの影響ではなく、細胞分裂によって分裂している可能性があります(補足図S8)。
メトホルミンは、ミトコンドリア融合を誘導することが示されている抗糖尿病薬です22。GT1-7マウス視床下部細胞を、ミトコンドリア分解を阻害するために400 nMのバフィロマイシン(Baf)で4時間、ミトコンドリアの脱分極を引き起こすために10 μM CCCPで6時間、および5 mMの塩酸メトホルミン(Metf)で72時間処理した後、DMEM中のTMREとHoechstを含むカクテルでインキュベートしました。生画像は、405 nm および 561 nm レーザ...

Mitochondria are highly dynamic organelles that are vital to the survival of any animal, undergoing regular fission and fusion events in response to the ...

understanding-changes-mitochondrial-morphology-through-dynamic-three

Research

JoVE Journal

Biochemistry

生物化学

ミトコンドリアの融合は、時間をかけてネットワークを介してミトコンドリアのマトリックスphotoconvertedをターゲットとしたGFPの平衡を追跡することによって測定した。これまでのところ、1つだけのセルが同時に時間の長い運動解析に供することができます。我々はこれにより、データ収集プロセスをスピードアップ、同時に複数のセルを測定する手法を提案する。...

並列共焦点顕微鏡を使用して複数のセルの動力学的データの取得の高速化、高解像度、MTPA-GFPベースのミトコンドリア融合アッセイ

このプロトコルは、神経固有のミトコンドリアを定量化を視覚化して三次元 (3 D) 画像処理・解析技術を使用します。テクニックは別の蛍光信号からデータのサブセットを分離する 1...

三次元画像と人間の表皮内神経線維内のミトコンドリアの解析

このプロトコルではシリアル セクション電子線トモグラフィーのショウジョウバエ間接飛翔筋のミトコンドリアの構造を解明への応用を示す.

シリアル セクション電子線トモグラフィーによるショウジョウバエ間接飛翔筋のミトコンドリア微細構造 3D

このプロトコルは、市販のDNAゲル染色を有するミトコンドリアヌクレオイドの特異的標識、超分解能構造照明顕微鏡(SR-SIM)による生細胞のタイムラプスシリーズの取得、およびヌクロイド運動の自動追跡を記述する。...

タイムラプス構造照明顕微鏡のためのミトコンドリアヌクレオイドの特異的標識

この記事では、固定細胞の蛍光顕微鏡画像でミトコンドリアの形態を分析するために、シミュレーション教師あり機械学習を使用する方法について説明します。...

シミュレーション教師あり学習によるミトコンドリア形態の解析

このプロトコルは、ミトコンドリアクリステを再構築して、高精度、高解像度、および高スループットの3Dイメージングを実現する方法について説明します。...

膵臓癌細胞のミトコンドリアの微細構造変化を可視化する3次元技術

このプロトコルは、老化中の C.エレガンスの...

老化中の C.エレガンス におけるミトコンドリア形態のイメージングと定量化

この研究では、ステップバイステップのプロトコルを説明し、サンプル調製、画像取得、データ解析など、生細胞のミトコンドリアの形態学的特性を決定するための重要な詳細を強調します。この方法は、さまざまな条件を研究するためにミトコンドリアの形態を調べるために一般的に使用されます。...

共焦点顕微鏡法を用いた生細胞のミトコンドリア形態の決定

この記事では、共焦点顕微鏡とImageJを使用して、Dendra2光スイッチング蛍光 を介して...

腎臓近位尿細管細胞におけるミトコンドリア分裂/融合ダイナミクスの評価

この論文は、脂質近位環境におけるin vitroでの内在性膜タンパク質とさまざまなパートナー因子との相互作用と集合を評価する方法を説明しています。...

足場リポソームを使用することにより、脂質近位タンパク質 - タンパク質相互作用を再構成しますインビトロ

学ぶ、3次元蛍光顕微鏡写真を用いたミトコンドリア分裂・融合動態の定量的解析手法。ImageJプラグインMELと画像処理パイプラインで、細胞特異的なミトコンドリアネットワーク変化を自動化・標準化し、細胞健康状態の評価に有用な指標を提供します。

動的および3次元蛍光顕微鏡写真によるミトコンドリア形態の変化の理解

さらに動画を探す