Microscopy Research and Technique

Ti thể là những bào quan bán tự trị có khả năng thay đổi hình dạng (ví dụ: kéo dài, rút ngắn, phân nhánh, gấp khúc, sưng phồng) và vị trí của chúng bên trong một tế bào sống. Ngoài ra, chúng có thể kết hợp hoặc phân chia. Các động lực này được thảo luận. Sự dịch chuyển của ti thể có thể xảy ra do sự tương tác của chúng với các yếu tố của bộ bào tương, đặc biệt là với vi ống, và từ các quá trình nội tại của chính ti thể. Các tiêu chí hình thái học và sự khác biệt trong số phận của một số ti thể lập luận cho sự hiện diện của nhiều loại ti thể khác nhau trong một số tế bào động vật. Liệu những điều này có phản ánh sự khác biệt di truyền hay không vẫn còn mơ hồ. Bài viết nhấn mạnh các phương pháp quan sát ti thể trong các tế bào và theo dõi hành vi của chúng. Các phương pháp huỳnh quang cung cấp những khả năng độc đáo nhờ vào độ phân giải cao của chúng và vì một số fluorochrome đặc hiệu cho ti thể có thể được sử dụng để phát hiện tiềm năng màng. Sự kết hợp và phân chia thường xảy ra trong khoảng thời gian ngắn bên trong cùng một nhóm ti thể. Tại các vị trí kết hợp của hai ti thể, vật liệu của màng trong và phân vùng chất nền dường như tích tụ. Cách sắp xếp ban đầu của các đối tác kết hợp được duy trì trong một vài phút. Phân chia là một sự kiện động lực mà, giống như sự kết hợp, trong hầu hết các trường hợp được quan sát trong các nền văn hóa tế bào động vật có xương sống không phải là một quá trình đơn giản mà thay vào đó yêu cầu nhiều "thử nghiệm" cho đến khi sự phân chia cuối cùng diễn ra. Liên quan đến sự kết hợp và phân chia, các hình ảnh vi phân pha chưa được công bố và hình ảnh vi electron đã được đưa vào.

S100B là một peptide gắn canxi được sản xuất chủ yếu bởi các tế bào thần kinh đệm (astrocyte), có tác dụng ngoại tiết và nội tiết trên các tế bào thần kinh và tế bào glia. Một số kiến thức đã được thu thập từ các thí nghiệm động vật trong ống nghiệm và trên động vật sống để hiểu rõ hơn về vai trò của S100B trong chuyển hóa năng lượng tế bào, sửa đổi hệ thống cytoskeleton, sự sinh sản và phân hóa tế bào. Ngoài ra, cũng đã có những hiểu biết về mối tương tác giữa S100B và hệ miễn dịch não, cùng với sự điều hòa hoạt động của S100B thông qua truyền dẫn serotoninergic. S100B do tế bào thần kinh đệm (glial) tiết ra có thể gây ra các tác động dinh dưỡng hoặc độc hại tùy thuộc vào nồng độ của nó. Ở nồng độ nanomolar, S100B kích thích sự phát triển nhánh (neurite) và nâng cao khả năng sống sót của các tế bào thần kinh trong quá trình phát triển. Ngược lại, ở mức micromolar, S100B ngoại bào trong ống nghiệm kích thích sự biểu hiện của các cytokine proinflammatory và gây ra quá trình apoptosis. Trong các nghiên cứu trên động vật, sự thay đổi nồng độ S100B trong não gây ra các rối loạn hành vi và suy giảm nhận thức. Ở người, nồng độ S100B tăng đã được phát hiện trong các tình trạng lâm sàng khác nhau. Chấn thương não và thiếu máu não liên quan đến nồng độ S100B tăng, có thể do sự phá hủy các tế bào thần kinh đệm. Trong các bệnh thoái hóa thần kinh, viêm nhiễm và tâm thần, nồng độ S100B tăng có thể do S100B được tiết ra hoặc giải phóng từ các tế bào thần kinh đệm bị tổn thương. Bài tổng quan này tóm tắt những phát hiện đã được công bố về S100B liên quan đến tổn thương não người và thoái hóa thần kinh. Những phát hiện từ các thí nghiệm động vật trong ống nghiệm và trên động vật sống liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh và tổn thương não ở người đã được xem xét cùng với kết quả của các nghiên cứu về tổn thương não do chấn thương, thiếu máu và viêm, cũng như các rối loạn thoái hóa thần kinh và tâm thần. Các vấn đề phương pháp được bàn luận và triển vọng cho nghiên cứu trong tương lai được phác thảo. Microsc. Res. Tech. 60:614–632, 2003. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

Các động vật thân mềm hai mảnh vỏ (như nghêu, hàu và sò) là những loài động vật giáp xác phổ biến trong vùng nước ven biển ở các vĩ độ khác nhau; do thói quen lọc thức ăn, chúng tích lũy một lượng lớn vi khuẩn từ nguồn nước khai thác và có thể hoạt động như những vật mang mầm bệnh cho con người. Để đối phó với thách thức này, động vật hai mảnh vỏ sở hữu cả cơ chế phòng thủ dịch thể và tế bào với khả năng cực kỳ hiệu quả. Các tế bào lưu thông, hay còn gọi là tế bào huyết, chủ yếu chịu trách nhiệm phòng chống lại ký sinh trùng và mầm bệnh; sự tiêu diệt vi sinh vật là kết quả của sự kết hợp giữa quá trình thực bào với các yếu tố phòng thủ dịch thể như chất ngưng kết (ví dụ, lectin), enzym lysosomal (ví dụ, phosphatase acid, lysozyme), các trung gian oxy độc hại và nhiều peptide kháng khuẩn khác nhau. Trong công trình này, kiến thức hiện tại về các cơ chế căn bản cho các tương tác giữa vi khuẩn và các thành phần huyết thanh của động vật thân mềm hai mảnh vỏ biển được tóm tắt. Độ nhạy cảm của vi khuẩn với việc tiêu diệt bởi huyết thanh ở các loài động vật hai mảnh vỏ khác nhau có thể là hệ quả của khả năng khác nhau của các sản phẩm vi khuẩn trong việc thu hút tế bào thực bào, sự hiện diện hoặc không của các phân tử opsonizing đặc hiệu, khả năng của tế bào huyết trong việc gắn và nuốt các vi khuẩn khác nhau, và độ nhạy cảm khác nhau của vi khuẩn với việc tiêu diệt bên trong tế bào. Vai trò của các yếu tố hòa tan (ví dụ, chất ngưng kết và opsonin) và các yếu tố gắn trên bề mặt trong quá trình thực bào vi khuẩn bởi tế bào huyết của những loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ biển phổ biến nhất được mô tả và khả năng mà nhiệt độ môi trường và các yếu tố mùa vụ khác có thể ảnh hưởng đến quá trình này cũng được xem xét. Hơn nữa, các chiến lược tiềm năng được vi khuẩn sử dụng để tránh sự tiêu diệt do thực bào bởi tế bào huyết cũng được thảo luận. Từ những dữ liệu hiện có, rõ ràng là còn nhiều câu hỏi cần được nghiên cứu thêm; việc làm sáng tỏ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thực bào ở động vật hai mảnh vỏ và các chiến lược cơ bản mà vi khuẩn sử dụng để thoát khỏi sự tiêu diệt bởi huyết thanh là rất quan trọng không chỉ để hiểu được khả năng phòng thủ miễn dịch của động vật hai mảnh vỏ mà còn để giải thích sự tồn tại của vi khuẩn gây bệnh trong mô của động vật hai mảnh vỏ và dự đoán tác động của nó đến sức khỏe con người.

Hệ thống bạch huyết song song với hệ mạch máu và một trong những chức năng chính của nó là trả lại chất lỏng và các solute vào dòng máu, bao gồm các đại phân tử đã thoát ra khỏi mao mạch máu và vào khoảng gian bào. Kết hợp với các hạch bạch huyết và các cơ quan lymphoid phân tán, mạch bạch huyết cũng hoạt động như một ống dẫn cho việc vận chuyển các quần thể tế bào miễn dịch. Tiếng vang của sự bùng nổ tri thức về sự hình thành mạch máu (đúng hơn gọi là “hemangiogenesis”), hai thập kỷ qua cũng đã chứng kiến một loạt các phát hiện quan trọng, mặc dù ít được chú ý hơn, có liên quan đến “lymphangiogenesis”, cùng với việc phân định phổ của hội chứng phù bạch huyết–loạn sản mạch máu. Sự thất bại trong việc vận chuyển bạch huyết thúc đẩy sự phù nề protein, đông cứng của chi, cơ quan hoặc khoang dịch bị ảnh hưởng, gây biến dạng, tàn phế, và đôi khi thậm chí đe dọa tính mạng. Các thành viên chính của gia đình yếu tố tăng trưởng nội mạch (VEGF) và angiopoietin (và các thụ thể nội mạch tyrosine kinase tương ứng) đã được xác định, có ảnh hưởng ưu tiên đến sự tăng trưởng bạch huyết và, khi được thao tác trong các mô hình chuột biến đổi gen, tạo ra các “hình thái triệu chứng bạch huyết” bất thường. Hơn nữa, những đột biến trong thụ thể VEGF và các gen phát triển thuộc gia đình forkhead giờ đây đã được liên kết và nghi ngờ có liên quan đến sinh bệnh lý của hai hội chứng phù bạch huyết–loạn sản mạch máu gia đình. Do đó, những tiến bộ gần đây trong “lymphology phân tử” đang làm sáng tỏ sự phát triển, sinh lý học và sinh lý bệnh ít được hiểu của mạch bạch huyết bị bỏ quên. Kết hợp với những hiểu biết mới và các công cụ tinh vi trong “lymphology lâm sàng”, những tiến bộ này không chỉ nên dẫn đến sự phát hiện sớm hơn và phân loại hợp lý hơn về bệnh bạch huyết mà còn đến các phương pháp điều trị tốt hơn, bao gồm thuốc thiết kế cho lymphangiostimulation và lymphangioinhibition cùng với liệu pháp gen để điều chỉnh sự phát triển của bạch huyết. Microsc. Res. Tech. 55:122–145, 2001. © 2001 Wiley‐Liss, Inc.

Một bộ công cụ phần mềm (DiffTools) đã được phát triển cho DigitalMicrograph—một nền tảng phần mềm được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm quang điện tử truyền qua (TEM) trên toàn thế giới. Những công cụ này bao gồm khả năng hiệu chuẩn, xác định tâm, trung bình xoay với vị trí đỉnh tự động, xác định khoảng cách điểm mẫu và góc giữa các điểm, xoay và chèn một mẫu vào hình ảnh, đảo ngược và tăng cường cường độ mẫu, và tính toán dữ liệu tinh thể cơ bản. Việc triển khai và ứng dụng những công cụ này vào các mẫu nhiễu xạ thực nghiệm được trình bày và việc đo d-spacing với độ chính xác 0.63% hoặc cao hơn được chứng minh. Các công cụ này, có sẵn miễn phí qua Internet, cho phép người dùng xử lý nhanh chóng và hiệu quả các mẫu nhiễu xạ electron của khu vực đã chọn. Việc này có thể được thực hiện hoàn toàn trong môi trường DigitalMicrograph bằng cách sử dụng các lệnh dựa trên menu quen thuộc và các kịch bản dựa trên hộp thoại thân thiện với người dùng. Microsc. Res. Tech., 2008. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.

Tài liệu liên quan đến tế bào Schwann (SCs) và đại thực bào trong quá trình thực bào myelin trong quá trình suy thoái Wallerian được xem xét. Các tế bào SC thực hiện bước đầu tiên trong việc loại bỏ myelin bằng cách phân đoạn myelin và sau đó tích hợp myelin đã bị suy thoái. Các đại thực bào được tuyển chọn sau đó tham gia vào sự kiện thực bào myelin, có vẻ như tận dụng đầy đủ khả năng thực bào nguyên thủy của chúng cho đến khi việc làm sạch myelin hoàn tất. Các cơ chế phân tử của hai loại tế bào dưới đây quá trình thực bào myelin được cho là khác nhau; quá trình thực bào myelin của SCs chủ yếu là thông qua lectin, tức là độc lập với opsonin, trong khi đại thực bào chủ yếu phụ thuộc vào opsonin. Cần lưu ý rằng SCs và đại thực bào hợp tác thực hiện sự thực bào myelin. Microsc. Res. Tech. 57:541–547, 2002. © 2002 Wiley‐Liss, Inc.

Ống cuộn hạt (GCT) là một đoạn của hệ thống ống dẫn ở tất cả các loài gặm nhấm, nằm giữa các ống dẫn vân và ống dẫn xen kẽ. Nó có đặc điểm đặc biệt là tổng hợp một loạt các polypeptide sinh học có hoạt tính, vai trò của chúng trong nước bọt vẫn còn chưa rõ. Tài liệu về cấu trúc vi mô của tế bào GCT được xem xét một cách phê phán. Một số phát triển gần đây về sự điều hòa nội tiết của cấu trúc và nội dung của tế bào GCT ở gặm nhấm được tóm tắt, với sự nhấn mạnh vào EGF, NGF, renin, và các protease kallikrein. Một khảo sát về sự phân bố của tế bào GCT trong một số họ động vật có xương sống được trình bày. © 1994 Wiley‐Liss, Inc.

Cho đến gần đây, hàng rào máu-não được coi là một rào cản lipid tĩnh. Các đặc điểm vật lý của các tế bào nội mô não như sự hiện diện của các khớp nối chặt chẽ, sự thiếu hụt các túi hoặc caveolae và điện trở cao được cho là những thành phần chính cung cấp tính chọn lọc của màng hàng rào máu-não đối với nhiều hợp chất tuần hoàn từ ngoại vi. Tuy nhiên, kết quả từ sinh học phân tử, miễn dịch mô học, sinh hóa học và các nghiên cứu vận chuyển cho thấy rằng các tế bào nội mô não sở hữu một dãy enzyme trao đổi chất không đối xứng (ví dụ: alkaline phosphatase, enzym cytochrome P450, glutathione transferases) và các protein vận chuyển efflux phụ thuộc năng lượng (ví dụ: P-glycoprotein và các protein kháng đa thuốc) đóng vai trò quan trọng đối với chức năng của hàng rào. P-glycoprotein, một chất vận chuyển efflux phụ thuộc năng lượng, liên kết với màng, được biểu hiện trong mô não (ví dụ: tế bào thần kinh đệm và vi mật) cũng như trong các rào cản máu-não và máu-dịch não tủy. Chức năng của nó ở hàng rào máu-não được cho là ngăn chặn sự tích tụ của các hợp chất có khả năng gây hại trong não bằng cách chủ động loại bỏ chúng khỏi não vào tuần hoàn ngoại vi. Đây là một bài đánh giá ngắn về sự biểu hiện và hoạt động của P-glycoprotein tại hàng rào máu-não, báo cáo về vị trí của protein trong các mao mạch não của chuột trong tình huống thực tế cũng như trong một mô hình in vitro được xác định rõ về hàng rào máu-não, dòng tế bào nội mô não RBE4. Phân tích miễn dịch mô học sử dụng các kháng thể đơn dòng P-glycoprotein khác nhau đã chứng minh sự hiện diện của protein dọc theo màng plasma, trong các túi plasmalemmal và màng nhân của các tế bào nội mô não chuột, cả trong tình huống thực tế và in vitro. Phân tích Western blot đã chỉ ra một dải đơn với trọng lượng phân tử từ 170–180 kDa, kích thước đã được báo cáo cho P-glycoprotein, trong các tế bào RBE4. Ngoài ra, kết quả từ các nghiên cứu chức năng cho thấy sự tích tụ của chất nền P-glycoprotein digoxin bởi các tế bào đơn lớp RBE4 được tăng cường đáng kể trong sự hiện diện của các chất ức chế P-glycoprotein tiêu chuẩn (verapamil, cyclosporin A, PSC 833), các chất ức chế protease (saquinavir, ritonavir, indinavir) và chất ức chế chuyển hóa, sodium azide. Những kết quả này chứng minh sự biểu hiện chức năng của P-glycoprotein trong dòng tế bào nội mô não chuột bất tử, RBE4. Các vị trí nội bào mới trong thực tế và in vitro của P-glycoprotein trong các tế bào nội mô não đã được xác định cho thấy rằng chất vận chuyển này có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự phân phối tại tế bào của các chất nền trong não. Microsc. Res. Tech. 57:365–380, 2002. © 2002 Wiley‐Liss, Inc.

Các cơ quan lympho chính ở loài chim, bao gồm tuyến ức và bursa Fabricius, trải qua những thay đổi theo độ tuổi, dẫn đến trong một số trường hợp là sự thoái hóa hoàn toàn của cơ quan. Tuy nhiên, thời gian diễn ra quá trình thoái hóa cũng như các hậu quả về cấu trúc và chức năng của các cơ quan này khác nhau rất nhiều về thời gian và những thay đổi cấu trúc giữa các loài. Mặt khác, và trái ngược với khối lượng tài liệu lớn báo cáo về những thay đổi cấu trúc và chức năng ở các cơ quan lympho chính của động vật có vú, những thay đổi theo độ tuổi ở tuyến ức và bursa Fabricius của loài chim khá hiếm, rời rạc và không đồng nhất. Bài viết này tổng hợp lại tài liệu hiện có về chủ đề này và tập trung chủ yếu vào quá trình thoái hóa của bursa Fabricius. Microsc. Res. Tech. 62:482–487, 2003. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

Các loại hạt nano oxit kim loại khác nhau đã được đề xuất cho nhiều ứng dụng như xử lý nước và xây dựng thuốc trừ sâu nông nghiệp; tuy nhiên, có những lo ngại về độc tính tiềm tàng của các hợp chất này đối với sinh vật không mục tiêu, đặc biệt là các sinh vật thủy sinh. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá độc tính và tác động mô bệnh học của các hạt nano oxit đồng (NPs‐CuO) trên cá chép thường (Cyprinus carpio) như một sinh vật mô hình. Để thực hiện mục tiêu này, 150 cá chép thường với trọng lượng trung bình 7 ± 1 g đã được tiếp xúc với 0, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 150, và 200 mg/l hạt nano CuO (10 điều trị với ba lần lặp lại) trong 96 giờ. Sau 24, 48, 72 và 96 giờ tiếp xúc, tỷ lệ tử vong được ghi nhận và mẫu mang được thu thập. Phân tích thống kê cho thấy sự khác biệt đáng kể về sự sống sót của cá giữa các nhóm chứng và điều trị (p < 0.05); mối tương quan giữa tỷ lệ tử vong cá và nồng độ NPs‐CuO cũng được phát hiện (p < 0.01). LC₅₀ 96h của NPs‐CuO đối với cá chép thường được ước lượng là 124.9 mg/l trong nghiên cứu này. Nhiều tổn thương mô đã được quan sát thấy ở mang của các mẫu điều trị; chẳng hạn, sự phì đại, tăng sản, hội tụ lá mang, thấm nhập hồng cầu, nâng biểu mô; đồng thời có mối tương quan đáng kể giữa cường độ tổn thương mô và nồng độ NPs‐CuO (p < 0.01). Các phát hiện trong nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng nồng độ dưới ngưỡng gây chết của NPs‐CuO có thể dẫn đến những tổn thương mô nghiêm trọng. Hơn nữa, nồng độ trên 30 ml/l của NPs‐CuO có thể dẫn đến một số dấu hiệu lâm sàng; chẳng hạn như tối màu da và chết với miệng mở cũng như cái chết rõ ràng của cá.