Optical Cryoimaging Reveals a Heterogeneous Distribution of Mitochondrial Redox State in ex vivo Guinea Pig Hearts and its Alteration during Ischemia and Reperfusion

缺血 离体 氧化磷酸化 氧化还原 线粒体 NAD+激酶 灌注 生物 体内 生物化学 化学 内科学 医学 体外 生物技术 有机化学
作者
Mahsa Ranji,Mohammad Masoudi Motlagh,Fahimeh Salehpour,Reyhaneh Sepehr,James S. Heisner,Ranjan K. Dash,Amadou K.S. Camara
出处
期刊:IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-1 被引量:13
标识
DOI:10.1109/jtehm.2016.2570219
摘要

Oxidation of substrates to generate ATP in mitochondria is mediated by redox reactions of NADH and FADH2. Cardiac ischemia and reperfusion (IR) injury compromises mitochondrial oxidative phosphorylation. We hypothesize that IR alters the metabolic heterogeneity of mitochondrial redox state of the heart that is only evident in the 3-D optical cryoimaging of the perfused heart before, during, and after IR. The study involved four groups of hearts: time control (TC: heart perfusion without IR), global ischemia (Isch), global ischemia followed by reperfusion (IR) and TC with PCP (a mitochondrial uncoupler) perfusion. Mitochondrial NADH and FAD autofluorescence signals were recorded spectrofluorometrically online in guinea pig ex vivo-perfused hearts in the Langendorff mode. At the end of each specified protocol, hearts were rapidly removed and snap frozen in liquid N2 for later 3-D optical cryoimaging of the mitochondrial NADH, FAD, and NADH/FAD redox ratio (RR). The TC hearts revealed a heterogeneous spatial distribution of NADH, FAD, and RR. Ischemia and IR altered the spatial distribution and caused an overall increase and decrease in the RR by 55% and 64%, respectively. Uncoupling with PCP resulted in the lowest level of the RR (73% oxidation) compared with TC. The 3-D optical cryoimaging of the heart provides novel insights into the heterogeneous distribution of mitochondrial NADH, FAD, RR, and metabolism from the base to the apex during ischemia and IR. This 3-D information of the mitochondrial redox state in the normal and ischemic heart was not apparent in the dynamic spectrofluorometric data.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
沉静乾完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
希望天下0贩的0应助caiia采纳,获得10
3秒前
3秒前
Dory完成签到,获得积分10
4秒前
无心的乾完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助dashuaib采纳,获得10
5秒前
科目三应助ljf采纳,获得10
5秒前
7秒前
江蹇发布了新的文献求助10
8秒前
生动绿柳关注了科研通微信公众号
8秒前
小华完成签到 ,获得积分10
8秒前
鲤鱼听荷发布了新的文献求助10
8秒前
徐对话完成签到,获得积分20
9秒前
蓝莓橘子酱应助wjwww采纳,获得10
9秒前
烟花应助没用的鱿鱼采纳,获得10
9秒前
汉堡包应助jshx采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
豪豪发布了新的文献求助10
12秒前
英姑应助windy采纳,获得10
13秒前
星空发布了新的文献求助10
14秒前
研小白发布了新的文献求助10
14秒前
徐对话发布了新的文献求助30
14秒前
平常破茧完成签到 ,获得积分10
14秒前
医学界的小学生完成签到 ,获得积分10
15秒前
刘北山发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
贺光萌完成签到 ,获得积分10
17秒前
Hello应助微笑高山采纳,获得10
17秒前
dashuaib发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
wyuwqhjp完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
FashionBoy应助星空采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
甜蜜耳机完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
生动绿柳发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6031942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7716141
关于积分的说明 16198348
捐赠科研通 5178658
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771417
邀请新用户注册赠送积分活动 1754722
关于科研通互助平台的介绍 1639767