Name: 동적 및 3차원 형광 현미경 사진을 통한 미토콘드리아 형태의 변화 이해 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-08-15T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: 배우세요 MEL 플러그인을 활용한 3차원 형광 현미경 데이터에서 미토콘드리아 분열과 융합 역학을 정량화하는 방법을. 이 연구는 세포 건강 연구에 필수적인 표준화된 분석 파이프라인을 제공합니다.

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<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 챔버 접시</td><td>써모피셔</td><td>#Z734853</td><td></td></tr><tr><td>조정된 임계값</td><td></td><td></td><td>https://sites.google.com/site/qingzongtseng/adaptivethreshold</td></tr><tr><td>바필로마이신 A1</td><td>LKT 연구소</td><td>#B0026</td><td></td></tr><tr><td>카르보닐 시안화물 클로로페닐히드라존(CCCP)</td><td>머 크</td><td>#C2759</td><td></td></tr><tr><td>공초점 현미경</td><td>칼 자이스 AG</td><td></td><td>LSM780 ELYRA PS.1 초고해상도 플랫폼</td></tr><tr><td>Dulbecco의 변형 독수리 배지(DMEM)</td><td>써모피셔</td><td>#341956062</td><td></td></tr><tr><td>태아 소 혈청(FBS)</td><td>시그마-알드리치</td><td>#F0679</td><td></td></tr><tr><td>깃허브 링크</td><td></td><td></td><td>https://github.com/rensutheart/MEL-Fiji-Plugin</td></tr><tr><td>그래프패드 프리즘 v7.06</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>GT1-7 셀</td><td>ATCC</td><td>SCC116 시리즈</td><td></td></tr><tr><td>회쉬트</td><td>시그마-알드리치</td><td>H6024</td><td></td></tr><tr><td>이미지J v1.53t</td><td>피지</td><td></td><td></td></tr><tr><td>매크로</td><td></td><td></td><td>https://github.com/rensutheart/FMPP/tree/master/Sections</td></tr><tr><td>메트포르민</td><td>유럽 약전</td><td>M06050000</td><td></td></tr><tr><td>페니실린/스트렙토마이신(PenStrep)</td><td>시그마-알드리치</td><td>#P4333</td><td></td></tr><tr><td>T25</td><td>바이오 스마트 사이언티픽</td><td>#70025</td><td></td></tr><tr><td>TMRE</td><td>써모피셔</td><td>#T669</td><td></td></tr><tr><td>트립신</td><td>시그마-알드리치</td><td>#T4049</td><td></td></tr></tbody></table>

동적 및 3차원 형광 현미경 사진을 통한 미토콘드리아 형태의 변화 이해

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

적절한 셀 선택 사용자는 미토콘드리아 네트워크가 세포의 유사분열 상태에 따라 변한다는 것을 알고 있어야 합니다. 핵이 덤벨 또는 U자형으로 보이거나 형광 신호가 부족한 핵 근처에 공간이 있는 경우 세포가 유사분열에 가까워지고 있음을 나타낼 수 있습니다. 이 상태에서 미토콘드리아는 치료 개입 및 네트워크에 미치는 영향 때문이 아니라 세포 분열로 인해 분열을 겪을 가능성이 높습니다(보충 그림 S8).
메트포르민은 미토콘드리아 융합을 유도하는 것으로 나타난 항당뇨병제입니다22. GT1-7 마우스 시상하부 세포를 미토콘드리아 분해를 억제하기 위해 400 nM의 바필로마이신 (Baf)로 4 시간 동안 처리하고, 미토콘드리아 탈분극을 유발하기 위해 6 시간 동안 10 μM CCCP 및 5 mM 메트포르민 염산염 (Metf)을 72 시간 동안 처리한 후 DMEM에서 TMRE 및 Hoe...

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

연구

JoVE Journal

Biochemistry

생화학

Mitochondrial 융합은 시간이 지남에 mitochondrial 네트워크 photoconverted 매트릭스 타겟 GFP의 평균 추적에 의해 측정되었다. 지금까지 하나의 세포는 한 번에 한 시간 동안 운동 분석을 받다 수 있습니다. 우리는 동시에이를 통해 데이터 수집 과정을 속도, 여러 개의 세포를 측정하는 방법을 제시한다.

병렬 공촛점 현미경을 사용하여 여러 세포의 운동 데이터를 취득 빠르고 높은 해상도, mtPA-GFP 기반 Mitochondrial 퓨전 분석

이 프로토콜을 시각화 하 고 신경 특정 미토 콘 드리 아를 계량 3 차원 (3D) 영상 및 분석 기법을 사용 합니다. 기술 한 형광 신호를 다른 형광 신호에서 데이터의 하위 집합을 분리 하는 데 사용은 다른 상황에 적용 됩니다.

3 차원 영상 및 인간 Intraepidermal 신경 섬유 내 미토 콘 드리 아의 분석

이 프로토콜, 초파리 간접 비행 근육의 미토 콘 드리 아 구조를 명료 하 게 직렬 섹션 전자 단층 촬영의 응용 프로그램 보여 줍니다.

3D 미토 콘 드 리아 열 대권 외의 직렬 섹션 전자 단층 촬영에 의해 밝혀 초파리 간접 비행 근육의

이 프로토콜은 시판되는 DNA 젤 얼룩이 있는 미토콘드리아 핵종의 특정 라벨링, 초고해상도 구조조명 현미경(SR-SIM)에 의한 라이브 라벨링 세포의 타임랩스 시리즈 획득, 핵운동의 자동 추적을 설명합니다.

시간 경과 구조화 조명 현미경 검사법에 대한 미토콘드리아 핵의 특정 라벨링

이 문서에서는 고정된 세포의 형광 현미경 이미지에서 미토콘드리아 형태를 분석하기 위해 시뮬레이션 지도 기계 학습을 사용하는 방법을 설명합니다.

시뮬레이션 지도 학습을 통한 미토콘드리아 형태 분석

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Imaging and Quantifying Mitochondrial Morphology in C. elegans during aging (노화 중 예쁜꼬마선충의 미토콘드리아 형태학의 이미징 및 정량화)

이 연구에서는 단계별 프로토콜을 설명하고 샘플 준비, 이미지 획득 및 데이터 분석을 포함하여 살아있는 세포에서 미토콘드리아의 형태학적 특성을 결정하기 위한 주요 세부 사항을 강조합니다. 이 방법은 다양한 조건을 연구하기 위해 미토콘드리아 형태를 검사하는 데 일반적으로 사용됩니다.

컨포칼 현미경을 사용한 살아있는 세포의 미토콘드리아 형태 측정

이 기사에서는 Dendra2 광전환 형광을 통해 미토콘드리아 핵분열/융합 역학을 평가하기 위해 공초점 현미경 및 ImageJ를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

신장 근위 세뇨관 세포에서 미토콘드리아 분열/융합 역학 평가

이 논문은 지질-근위 환경에서 다양한 파트너 인자와 함께 in vitro에서 일체형 막 단백질의 상호 작용 및 어셈블리를 평가하는 방법을 설명합니다.

비계 리포좀을 사용하여 근위 지질 단백질 - 단백질 상호 작용을 재구성 체외

배우세요 MEL 플러그인을 활용한 3차원 형광 현미경 데이터에서 미토콘드리아 분열과 융합 역학을 정량화하는 방법을. 이 연구는 세포 건강 연구에 필수적인 표준화된 분석 파이프라인을 제공합니다.

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