Assessment of Mitochondrial Metabolic Oxidative State in Living Cardiomyocytes with Spectrally-Resolved Fluorescence Lifetime Spectroscopy of NAD(P)H
Notice bibliographique
Résumé
The primary function of cardiac mitochondria is the production of ATP to support heart contraction. Examination of the mitochondrial redox state is therefore crucially important to sensitively detect early signs of mitochondrial function in pathophysiological conditions,such as ischemia,diabetes and heart failure. We study fingerprinting of mitochondrial metabolic oxidative state in living cardiomyocytes with spectrally-resolved fluorescence lifetime spectroscopy of NAD(P)H,the principal electron donor in mitochondrial respiration responsible for vital ATP supply. Here NAD(P)H is studied as a marker for non-invasive fluorescent probing of the mitochondrial function. NAD(P)H fluorescence is recorded in cardiac cells following excitation with 375nm UV-light and detection by spectrally-resolved time-correlated single photon counting (TCSPC),based on the simultaneous measurement of the fluo-rescence spectra and fluorescence lifetimes. Modulation of NADH production and/or mitochondrial respiration is tested to study dynamic characteristics of NAD(P)H fluorescence decay. Our results show that at least a 3-exponential decay model,with 0.4-0.7ns,1.2-1.9ns and 8.0-13.0ns lifetime pools is necessary to describe cardiomyocyte autofluorescence (AF) within 420-560nm spectral range. Increased mitochondrial NADH production by ketone bodies enhanced the fluorescence intensity,without significant change in fluorescent lifetimes. Rotenone,the inhibitor of Complex I of the mitochondrial respiratory chain,increased AF intensity and shortened the average fluorescence lifetime. Dinitrophenol (DNP),an uncoupling agent of the mitochondrial oxidative phosphorylation,lowered AF intensity,broadened the spectral shoulder at 520 nm and increased the average fluorescence lifetime. These effects are comparable to the study of NADH fluorescence decay in vitro. In the present contribution we demonstrated that spectrally-resolved fluorescence lifetime technique provides promising new tool for analysis of mitochondrial NAD(P)H fluorescence with good reproducibility in living cardiomyocytes. This approach will enhance our knowledge about cardiomyocyte oxidative metabolism and /or its dysfunction at a cellular level. In the future,this approach can prove helpful in the clinical diagnosis and treatment of mitochondrial disorder.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».