Scanning electron microscopy of human islet cilia.
Scanning electron microscopy of human islet cilia.
复制标题
人胰岛纤毛的扫描电子显微镜。
DOI：
10.1073/pnas.2302624120
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发表时间：
2023-05-30
影响因子：
11.1
通讯作者：
Hughes, Jing W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Polino, Alexander J.;Sviben, Sanja;Melena, Isabella;Piston, David W.;Hughes, Jing W.
初级纤毛是重要的细胞表面感觉细胞器，但由于难以分离和研究这些神秘的结构，特别是在人体组织中，它们的物理尺寸已经回避了表征。在本研究中，我们使用多尺度表面扫描方法来实现人类初级纤毛的3D结构研究，这是胰岛和任何人类组织中的第一个。结果提供了一个形态学的基础，了解纤毛功能，包括信号能力，轴丝运动，细胞间通讯。人类胰岛初级纤毛是重要的葡萄糖调节细胞器，其结构尚未确定。扫描电子显微镜（SEM）是一种有用的技术，用于研究膜突起的表面形态，如纤毛，但传统的样品制备不揭示膜下轴丝结构，这对纤毛功能具有关键意义。为了克服这一挑战，我们结合扫描电镜与膜提取技术来检查原生人类胰岛中的初级纤毛。我们的数据显示保存完好的纤毛亚结构域，表现出预期和意想不到的超微结构图案。在可能的情况下，对形态特征进行定量，包括轴丝长度和直径、微管构象和手性。我们进一步描述了一个纤毛环，一个可能是人类胰岛特化的结构。关键的发现与荧光显微镜检查和解释的背景下，纤毛功能作为细胞传感器和通信位点在胰岛。
Primary cilia are vital cell-surface sensory organelles, but their physical dimensions have eluded characterization due to difficulty in isolating and studying these enigmatic structures, especially in human tissues. In the present study, we use a multi-scale surface scanning approach to enable a 3D architectural study of human primary cilia, the first in pancreatic islets and in any human tissue. Results provide a morphometric basis for understanding ciliary function including signaling capacity, axonemal motility, and cell-cell communication. Human islet primary cilia are vital glucose-regulating organelles whose structure remains uncharacterized. Scanning electron microscopy (SEM) is a useful technique for studying the surface morphology of membrane projections like cilia, but conventional sample preparation does not reveal the submembrane axonemal structure, which holds key implications for ciliary function. To overcome this challenge, we combined SEM with membrane-extraction techniques to examine primary cilia in native human islets. Our data show well-preserved cilia subdomains which demonstrate both expected and unexpected ultrastructural motifs. Morphometric features were quantified when possible, including axonemal length and diameter, microtubule conformations, and chirality. We further describe a ciliary ring, a structure that may be a specialization in human islets. Key findings are correlated with fluorescence microscopy and interpreted in the context of cilia function as a cellular sensor and communications locus in pancreatic islets.
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影响因子：
11.8
作者：
Antoniades, Ioanna;Stylianou, Panayiota;Skourides, Paris A.
通讯作者：
Skourides, Paris A.
DOI：
10.1016/s0022-5320(61)80019-1
发表时间：
1961-01-01
期刊：
JOURNAL OF ULTRASTRUCTURE RESEARCH
影响因子：
--
作者：
BARNES, BG
通讯作者：
BARNES, BG
影响因子：
4
作者：
de Boer P;Giepmans BN
通讯作者：
Giepmans BN
影响因子：
21.3
作者：
Habedanck, R;Stierhof, YD;Nigg, EA
通讯作者：
Nigg, EA
DOI：
10.1083/jcb.97.3.902
发表时间：
1983-09
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Hoops HJ;Witman GB
通讯作者：
Witman GB