Forscher haben gezeigt, wie man eine neue Imaging-Plattform verwenden, um den Fettstoffwechsel Karte in lebenden Zellen , insbesondere , wo die Entdeckung Cholesterin gespeichert und in Richtung weiterer Untersuchungen in Übergewicht, Diabetes und Langlebigkeit.
Die Abbildungs Ansatz macht es möglich, nicht nur zu quantifizieren, die Lagerung von Cholesterin - eine Lipidtyp - , sondern auch die " Entsättigung " und die Oxidation von Lipiden , welche die Fähigkeit der Zellen, Insulin reduzieren kann , wobei Ji- Xin Cheng , Professor in Purdue University Weldon School of Biomedical Engineering und Department of Chemistry .
Die Untersuchung wurde mit Live- Rundwürmer C. elegans , die weitgehend verwendet werden, um die Wirkung des Lipidstoffwechsels bei der Alterung und Krankheit zu studieren geführt bezeichnet.
" Dieses Tier ist transparent , so können wir sehen, was in Echtzeit geschieht ", sagte Cheng . "Wir können den Stoffwechsel im Inneren des Tieres zu folgen. "
Die Ergebnisse werden in einer Forschungsarbeit in der Zeitschrift Angewandte Chemie beschrieben erscheinen . Das Papier wurde von der Purdue Postdoktoranden Ping Wang, Liu Bin und Zhang Delong verfasst ; University of Massachusetts (UM) Medical School Doktorand Micah Y. Belew ; Heidi A. Tissenbaum , Professor in der UM Medical School Programm in Genfunktion und Expression / Programm in Molecular Medicine ; und Cheng .
Die Forscher verwendeten ein Bildgebungsplattform namens hyperstimuliertenRaman-Streuung Mikroskopie, die Identifizierung und Verfolgung bestimmter Moleküle durch Messung der Schwingungsspektrum mit einem Laser, eine Art spektralen Fingerabdruck kann .
Während herkömmliche Raman- Mikroskopen kann Stunden dauern, um Ergebnisse zu erhalten, funktioniert das neue Verfahren mit hoher Geschwindigkeit , so dass die Forscher Veränderungen in Echtzeit mit lebenden Tieren zu messen.
"Der Vorteil der in der Lage zu beobachten , was geschieht in Echtzeit in ein lebendes Gewebe ist, dass man die gleiche Zelle im Laufe der Zeit wie im Anschluss an die gleiche Person im Laufe der Zeit auf die Gesundheit des Patienten zu verfolgen folgen ", sagte Cheng .
Die Möglichkeit, den Grad der Fettsättigungund Oxidation und Cholesterin -Speicherkartein lebenden Zellen möglich weitere Untersuchungen über die Auswirkungen der Ernährung und die Rolle von Insulin bei Übergewicht, Diabetes und Langlebigkeit bei Tieren und Menschen zu machen.
"Diese Arbeit ist das Ergebnis einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen unseren Labors . Die neue Technologie hat es uns ermöglicht, Änderungen der Lipide in einem lebenden Tier zu beobachten ", sagte Tissenbaum . " Die meisten Analysen von Lipiden, untersuchen die Zusammensetzung der gesamten Tierextrakten . Jetzt können wir Veränderungen in den verschiedenen Geweben in Echtzeit zu beobachten . Jetzt können wir die wichtigen Fragen, wie Lipid speichert ändern in Ansprechen auf eine Diät und Alter zu beantworten. "
Gewöhnlich haben Zellen verarbeitet, bevor sie analysiert werden können , was die Möglichkeit der Untersuchung von lebenden Zellen ausschließt werden.
" Das Versprechen , dies zu tun in -vivo-Bildgebung ist zu erfahren, wo die Schlüssel Chemikalien und Moleküle sind , was ihre Dynamik sind und wie sie sich gegenseitig ", so Cheng .
Die Ergebnisse zeigten , dass Cholesterin im Lysosom bedingten Organellen ( LRoS ) , Fächer innerhalb der Zellen , die Verdauungsenzyme gespeichert.
" Die Zelle ist wie der menschliche Körper , weil im Inneren gibt es viele Fächer , die wie Organe sind ", sagte Cheng . "Unsere Ergebnisse zeigen zum ersten Mal , die verwandten Organellen Lysosomen in Darmzellen sind Standorte für die Lagerung des Cholesterins in C. elegans. "
Die Arbeit wird von den National Institutes of Health und der William Randolph Hearst Stiftung.
Die Forschung ist im Gange.
" Eine Sache, die wir als nächstes zu tun ist, C. elegans mit Glukose überfüttern und dann untersuchen die Rolle der Ernährung bei Fettstoffwechsels und Cholesterinspeicher", sagte Cheng .