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线粒体是细胞的动力源，参与多种关键功能，包括细胞分裂和保持对各种压力的反应。研究线粒体结构的细节受到了限制。现在，ScrippsResearch的科学家报告了一种先进的基于成像的方法，该方法提供了一种研究线粒体的新方法。这种新方法有可能用于帮助确定癌症、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病的详细机制。

他们的发现发表在《细胞生物学杂志》上，题为“使用表面形态计量学管道在低温电子断层扫描中量化细胞器超微结构”。

“我们现在拥有一个功能强大的新工具包，用于检测和量化线粒体的结构差异，以及功能差异——例如，在患病状态与健康状态下的差异，”该研究的资深作者、综合结构与神经科学系助理教授DanielleGrotjahn博士解释说。ScrippsResearch的计算生物学。

在这项研究中，Grotjahn的团队整合了一个计算工具包来处理来自低温电子断层扫描(cryo-ET)的成像数据。研究人员称之为“表面形态计量学工具包”，能够详细绘制和测量单个线粒体的结构元素。这包括内膜的弯曲和膜之间的间隙——所有重要线粒体和细胞事件的潜在有用标记。

BenjaminBarad博士说：“它使我们能够从根本上将我们可以从cryo-ET获得的美丽的线粒体3D图片转化为灵敏的定量测量——例如，我们可以使用它来帮助确定疾病的详细机制。”博士后研究员。

该团队展示了该工具包，当细胞受到内质网应激时，使用它绘制线粒体的结构细节，这是一种常见于神经退行性疾病的细胞应激。他们观察到关键的结构特征，如内膜的曲率，或内外膜之间的最小距离，在这种压力下发生了可测量的变化。

Grotjahn实验室现在将使用他们的工具包更详细地研究线粒体如何响应细胞压力或疾病、毒素、感染和药物引起的其他变化。

“例如，我们可以比较用药物处理过的细胞对线粒体的影响与对未处理线粒体的影响，”斯克里普斯研究所的博士生MichaelaMedina说。“而且这种方法不仅限于线粒体——我们还可以用它来研究细胞内的其他细胞器。”

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