游离心肌细胞线粒体间连接装置的电镜观察
作者：王军 柏树令 邢洪涛
单位：中国医科大学基础医学院解剖学教研室，沈阳 110001
关键词：游离心肌细胞；线粒体连接装置；电镜
摘要 目的 摘要 目的：观察心肌细胞线粒体间连接装置。方法：用扫描电镜观察Triton X-100处理的游离心肌细胞，并用透射电镜观察游离心肌细胞，进行对照研究。结果：用扫描电镜发现心肌细胞线粒体间有细管样的连接装置，并在透射电镜下得到了证实。结论：本研究第一次用扫描电镜观察了心肌细胞线粒体间连接装置，而且提供了一种观察线粒体间连接装置的方法。
Eleoctron Microscopy of Intermitochondrial Linkages in Isolated Myocardiocytes
Wang Jun, Bai Shuling, Xing Hongtao
, 百拇医药
Department of Anatomy, College of Basic Medical Sciences, China Medical University, Shenyang, 110001
ABSTRACT Objective:This work was to identify intermitochondrial linkages in myocardiocytes.Methods：Scanning electron microscopy was used to observe myocardiocytes that had been extracted by Triton-X100, and transmission electron microscopy was also used as control.Results:Intermitochondrial linkages in myocardiocytes were found like some thin tubules by scanning electron microscopy , and the linkages were identified by transmission electron microscopy.Conclusion:It was the first time to observe intermitochondrial linkages in myocardiocytes by scanning electron microscopy,and gave a method to observe intermitochondrial linkages.
, 百拇医药
KEY WORDS isolated myocardiocytes; intermitochondrial linkage ; electron microscopy
1983年,Bekeeva用透射电镜对心肌进行观察，发现有些相邻的线粒体外膜相互接触，形成线粒体间连接装置[1]。而用扫描电镜对心肌细胞线粒体间连接装置进行观察，国内外未见报道。本实验用扫描电镜和透射电镜观察证实心肌细胞线粒体间连接装置的存在。
1 材料与方法
1.1 游离心肌细胞的制备
采用体重250～300g的雌性Wistar大鼠，用0.5%的戊巴比妥钠麻醉，迅速取出心脏，用Langendorff装置灌注胶原酶游离心肌细胞[2]，将左、右心室和室间隔分开，游离心肌细胞固定于1.5%戊二醛，0.08mol/L PBS中。光镜下观察心肌细胞的形态。
, http://www.100md.com
1.2 扫描电镜
将1.5%戊二醛固定的游离心肌细胞涂在含多聚赖氨酸载物台上，用0.1mol/L PBS配制的含0.5%Triton X-100的细胞骨架缓冲液处理游离心肌细胞，室温下10min，除去细胞膜系统和可溶性蛋白质。临界点干燥，样本镀膜，在JSM T-300扫描电镜下观察并拍照。
1.3 透射电镜
取1.5%戊二醛固定的游离心肌细胞，在1%锇酸(以0.1mol/L二甲砷酸钠配制)中进行后固定，再经过离心、脱水、包埋、切片、染色，在JEM 1200EX透射电镜下观察并拍照。
2 结果
2.1 心肌细胞线粒体连接装置的三维构筑特征
在扫描电镜下，心肌细胞呈长杆状，心肌细胞线粒体呈椭圆形，位于相邻的两条Z线之间，一般长度不超过一个肌节。凸的线粒体和凹的Z线形成了心肌细胞表面与细胞长轴垂直的横纹。有的线粒体之间有细管样的连接装置，呈串珠样(图1)。
, 百拇医药
2.2 心肌细胞线粒体连接装置的超微结构特点
在透射电镜下，心肌细胞肌节排列规整，形成肌丝区。在细胞膜下、肌丝区之间和细胞核两端都有线粒体分布，线粒体嵴致密。有时肌丝区间的线粒体形成两排排列。相邻的线粒体形成连接，线粒体连接处缩窄，并表现为电子高密度(图2)。
图1 扫描电镜下心肌细胞线粒体呈椭圆形，线粒体间有细管样连接装置 ×10000
图2 透射电镜下线粒体连接处缩窄呈电子高密度 ×20000
3 讨论
心肌细胞线粒体提供心肌节律性收缩和离子泵活动所需的ATP[3]。线粒体间连接装置存在与否、存在多少，可能与心肌功能有关。在骨骼肌中，线粒体间连接装置非常丰富，构成线粒体网，线粒体网可使能量、氧气和脂肪酸沿线粒体膜传递[4,5]。1983年Bekeeva用连续切片技术对心肌进行观察，认为相邻的线粒体外膜相互接触构成线粒体间连接装置，在透射电镜下呈现电子密度高的区域[1]。以前的扫描电镜观察发现心肌细胞线粒体是单个存在的柱形线粒体，没有见到线粒体间连接装置[6]。可能有两个原因，一是隔着细胞膜，不能显露线粒体间连接装置；二是在正常心肌中线粒体间连接装置较少，不易发现。本实验用Triton X-100处理游离心肌细胞，除去细胞膜后，用扫描电镜观察才得以发现；我们也发现正常心肌中线粒体间连接装置较少，而后负荷增加引起心肌肥大时线粒体间连接装置增多，提示该装置可能随着心肌的生理和病理状态而改变。心肌细胞是否存在线粒体网，线粒体间连接装置的生理和病理意义，有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
1 Bakeeva LE,Chentsov YS,Skulachev VP.Intermitochondrial contacts in myocardiocytes.J Mol Cel Card,1983，15:413—420
2 Shuling Bai,Campbell SE,Mopre JA, et al. Influence of aging growth and sex on cardiac myocyte size and number in rats.Anat Rec, 1990，226:207—214
3 Williamson JR.Mitochondrial function in the heart.Ann Rev Physiol,1979，41:485—506
4 Bakeeva LE,Chentsov YS,Skulachev VP.Mitochondrial framework (reticulum mitochondriale) in rat diaphragm muscle.Biochim.Biophys.Acta,1978，501:349—369
, http://www.100md.com
5 Kirkwood SP,Munn EA,Brooks GA.Mitochondrial reticulum in limb skeletal muscle.Am J Physiol,1986，251:C395—C402
6 Ogata T,Ariaki K.Ultra-high resolution scanning electron microscopic studies on the sarcoplasmic reticulum and mitochondria in the rat cardiac and skeletal muscle fibers. Med Electron Microsc,1994，27:232—235
1998-07-09收稿, http://www.100md.com
单位：中国医科大学基础医学院解剖学教研室，沈阳 110001
关键词：游离心肌细胞；线粒体连接装置；电镜
摘要 目的 摘要 目的：观察心肌细胞线粒体间连接装置。方法：用扫描电镜观察Triton X-100处理的游离心肌细胞，并用透射电镜观察游离心肌细胞，进行对照研究。结果：用扫描电镜发现心肌细胞线粒体间有细管样的连接装置，并在透射电镜下得到了证实。结论：本研究第一次用扫描电镜观察了心肌细胞线粒体间连接装置，而且提供了一种观察线粒体间连接装置的方法。
Eleoctron Microscopy of Intermitochondrial Linkages in Isolated Myocardiocytes
Wang Jun, Bai Shuling, Xing Hongtao
, 百拇医药
Department of Anatomy, College of Basic Medical Sciences, China Medical University, Shenyang, 110001
ABSTRACT Objective:This work was to identify intermitochondrial linkages in myocardiocytes.Methods：Scanning electron microscopy was used to observe myocardiocytes that had been extracted by Triton-X100, and transmission electron microscopy was also used as control.Results:Intermitochondrial linkages in myocardiocytes were found like some thin tubules by scanning electron microscopy , and the linkages were identified by transmission electron microscopy.Conclusion:It was the first time to observe intermitochondrial linkages in myocardiocytes by scanning electron microscopy,and gave a method to observe intermitochondrial linkages.
, 百拇医药
KEY WORDS isolated myocardiocytes; intermitochondrial linkage ; electron microscopy
1983年,Bekeeva用透射电镜对心肌进行观察，发现有些相邻的线粒体外膜相互接触，形成线粒体间连接装置[1]。而用扫描电镜对心肌细胞线粒体间连接装置进行观察，国内外未见报道。本实验用扫描电镜和透射电镜观察证实心肌细胞线粒体间连接装置的存在。
1 材料与方法
1.1 游离心肌细胞的制备
采用体重250～300g的雌性Wistar大鼠，用0.5%的戊巴比妥钠麻醉，迅速取出心脏，用Langendorff装置灌注胶原酶游离心肌细胞[2]，将左、右心室和室间隔分开，游离心肌细胞固定于1.5%戊二醛，0.08mol/L PBS中。光镜下观察心肌细胞的形态。
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1.2 扫描电镜
将1.5%戊二醛固定的游离心肌细胞涂在含多聚赖氨酸载物台上，用0.1mol/L PBS配制的含0.5%Triton X-100的细胞骨架缓冲液处理游离心肌细胞，室温下10min，除去细胞膜系统和可溶性蛋白质。临界点干燥，样本镀膜，在JSM T-300扫描电镜下观察并拍照。
1.3 透射电镜
取1.5%戊二醛固定的游离心肌细胞，在1%锇酸(以0.1mol/L二甲砷酸钠配制)中进行后固定，再经过离心、脱水、包埋、切片、染色，在JEM 1200EX透射电镜下观察并拍照。
2 结果
2.1 心肌细胞线粒体连接装置的三维构筑特征
在扫描电镜下，心肌细胞呈长杆状，心肌细胞线粒体呈椭圆形，位于相邻的两条Z线之间，一般长度不超过一个肌节。凸的线粒体和凹的Z线形成了心肌细胞表面与细胞长轴垂直的横纹。有的线粒体之间有细管样的连接装置，呈串珠样(图1)。
, 百拇医药
2.2 心肌细胞线粒体连接装置的超微结构特点
在透射电镜下，心肌细胞肌节排列规整，形成肌丝区。在细胞膜下、肌丝区之间和细胞核两端都有线粒体分布，线粒体嵴致密。有时肌丝区间的线粒体形成两排排列。相邻的线粒体形成连接，线粒体连接处缩窄，并表现为电子高密度(图2)。
图1 扫描电镜下心肌细胞线粒体呈椭圆形，线粒体间有细管样连接装置 ×10000
图2 透射电镜下线粒体连接处缩窄呈电子高密度 ×20000
3 讨论
心肌细胞线粒体提供心肌节律性收缩和离子泵活动所需的ATP[3]。线粒体间连接装置存在与否、存在多少，可能与心肌功能有关。在骨骼肌中，线粒体间连接装置非常丰富，构成线粒体网，线粒体网可使能量、氧气和脂肪酸沿线粒体膜传递[4,5]。1983年Bekeeva用连续切片技术对心肌进行观察，认为相邻的线粒体外膜相互接触构成线粒体间连接装置，在透射电镜下呈现电子密度高的区域[1]。以前的扫描电镜观察发现心肌细胞线粒体是单个存在的柱形线粒体，没有见到线粒体间连接装置[6]。可能有两个原因，一是隔着细胞膜，不能显露线粒体间连接装置；二是在正常心肌中线粒体间连接装置较少，不易发现。本实验用Triton X-100处理游离心肌细胞，除去细胞膜后，用扫描电镜观察才得以发现；我们也发现正常心肌中线粒体间连接装置较少，而后负荷增加引起心肌肥大时线粒体间连接装置增多，提示该装置可能随着心肌的生理和病理状态而改变。心肌细胞是否存在线粒体网，线粒体间连接装置的生理和病理意义，有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
1 Bakeeva LE,Chentsov YS,Skulachev VP.Intermitochondrial contacts in myocardiocytes.J Mol Cel Card,1983，15:413—420
2 Shuling Bai,Campbell SE,Mopre JA, et al. Influence of aging growth and sex on cardiac myocyte size and number in rats.Anat Rec, 1990，226:207—214
3 Williamson JR.Mitochondrial function in the heart.Ann Rev Physiol,1979，41:485—506
4 Bakeeva LE,Chentsov YS,Skulachev VP.Mitochondrial framework (reticulum mitochondriale) in rat diaphragm muscle.Biochim.Biophys.Acta,1978，501:349—369
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5 Kirkwood SP,Munn EA,Brooks GA.Mitochondrial reticulum in limb skeletal muscle.Am J Physiol,1986，251:C395—C402
6 Ogata T,Ariaki K.Ultra-high resolution scanning electron microscopic studies on the sarcoplasmic reticulum and mitochondria in the rat cardiac and skeletal muscle fibers. Med Electron Microsc,1994，27:232—235
1998-07-09收稿, http://www.100md.com