作者:劳伦斯·伯克利国家实验室的阿里亚·科夫纳 软x光断层扫描提供了完整细胞内细胞器的地图
信用:卡蒂亚·卡迪舍夫斯卡娅/南加州大学 地球由大陆和岛屿组成，每个都有独特的文化和资源
一个地区以种植粮食而闻名，另一个地区以制造建筑材料而闻名，尽管它们之间存在差异和距离，但这些地区通过全球进程联系在一起
活细胞建立在类似的概念上
例如，电池的一部分产生为生命提供能量的燃料，另一部分制造简单的积木，然后组装成电池内部的复杂结构
为了完全理解细胞，我们需要描述组成细胞的结构，并识别其内容
由于先进的成像技术，科学家已经检查了细胞的许多不同成分，一些当前的方法甚至可以将这些分子的结构映射到每个原子
然而，了解所有这些部分如何在一个动态的活细胞中运动、变化和相互作用一直是一个更大的挑战
伯克利实验室高级光源的一个团队正在使用世界上第一台用于生物和生物医学研究的软x光断层扫描(SXT)显微镜，以其全细胞可视化的新方法掀起波澜
在发表在《科学进展》杂志上的最新研究中，该团队利用其平台揭示了从未见过的关于大鼠胰腺细胞胰岛素分泌的细节
这项工作是与致力于全细胞建模的研究人员联盟合作完成的，该联盟被称为胰腺β细胞联盟
“我们的数据显示，SXT是一个强有力的工具，可以量化药物引起的亚细胞重排，”作者卡罗琳·拉勒贝尔说，她是国家x光断层扫描中心(NCXT)的主任，也是伯克利实验室分子生物物理和综合生物成像部门的科学家
“这是弥合结构生物学和生理学之间长期差距的重要的第一步
" 左边的图像显示了使用软x射线断层扫描获得的胰腺β细胞的3D体积视图，突出显示了胰岛素颗粒(黄色)、线粒体(粉色)和细胞核(蓝色)的分布
作为另一项研究的一部分，方框中的区域指出了使用低温电子断层扫描获得的这些区域的结构细节
信用:瓦伦蒂娜·洛克特/UCSF和NCXT凯特·怀特/南加州大学 拉贝尔和其他作者指出，SXT独特地适合对整个细胞成像，而不需要改变染色剂或添加标记分子(就像荧光成像一样)，也不需要化学固定和切片，这是传统电子显微镜所必需的
此外，SXT有一个更快更容易的细胞制备过程
摆脱了传统的技术和时间限制，该团队可以在暴露于不同水平的葡萄糖和胰岛素增强药物的刺激之前、期间和之后，可视化分离的胰岛素分泌细胞(称为β细胞)
在大鼠和其他哺乳动物中，β细胞通过释放胰岛素来响应血糖水平的升高
这种激素调节全身的葡萄糖代谢
“我们发现刺激β细胞会引起胰岛素囊泡的数量和分子密度的快速变化，胰岛素囊泡是胰岛素生产后储存的膜‘包膜’。”拉贝尔说
“起初这很令人惊讶，因为我们预计当分泌过程中囊泡被排出细胞外时，我们会看到更少的囊泡
但是我们观察到的是现存的未成熟小泡的快速成熟
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