【直播回顾】电镜大尺度成像公开课（生殖医学篇）

体电镜vEM技术近年因《Nature》的点名备受关注，因其正重新定义生命科学研究的尺度边界。传统电子显微镜虽具备纳米级分辨率，但数据多为二维结构。vEM通过连续片层扫描与三维重构算法的结合，实现了对生物样本从亚细胞级到组织级的跨尺度成像。

针对本课题，本次网络研讨会，赛默飞邀请来自广州医科大学的陈浩教授，分享其研究利用体电镜技术（volume electron microscopy, vEM），首次在哺乳动物附睾上皮细胞和小肠上皮细胞间发现并命名了一种新型细胞器储存结构—细胞间细胞器储存库（Intercellular Organelle Reservoirs, IORs），揭示了其在细胞器周转和回收过程中的重要作用。

会议内容干货十足，现场讨论也非常热烈，特此加推回顾篇，可以给到遗憾未能参加现在直播研讨会的学者们回顾会议内容的机会。

Q&A集锦

1. 1个细胞10um,老师的数据组织块是11um,13um左右，所以是想尽量还原单层细胞，然后进行重构？是不是理解成控制在单层细胞水平进行重构？

回答

是的，主要是控制在单层细胞进行重构。10um便能看到一个相对完整的细胞。

2. 好奇是如何具体定义IOR中各种结构的，电镜上主要通过形态嘛？

回答

是的，在电镜的成像上能非常清楚的看到各个细胞细胞器的形态。比如能很清楚的看到蛋白聚集体，溶酶体，像自噬小体也能能清楚辨认的。

3. 这个IOR区域，在精子成熟过程中，有没有实质性作用？

回答

推测是有作用的。IOR分布在三维结构侧面，本身的结构对精子应该不是直接影响，推测会间接影响。我们目前在Rab27a小鼠上发现，如果没有Rab27a，会发现侧面IOR泡状结构结构减少，精子活力下降，生育力也降低。故此说明IOR泡状结构会影响上皮细胞功能，之后影响到管腔里面精子的功能。

4. IOR的外围是膜结构，在体电镜观察中，有没有观察到它与内质网-质膜，存在接触位点，或者膜通道？

回答

IOR外围的膜，是生物自己的细胞膜。我们在体电镜的结果下观测到内质网确实和细胞膜，以及线粒体有一定交互。但是由于试验过程中没有很好的内质网marker去标示，所以在本次结果中，我们没有将它标记出来。

5. 请问是否有desmosomes deficiency小鼠，这些小鼠不能形成IOR吗？

回答

我们没有尝试desmosome小鼠，但是猜测可能需要做条件敲除？因为desmosome在胚胎发育过程中很重要，初步猜测如果desmosome形成不了的话，这个IOR区域可能是没有的。在我们的研究中，IS段的IOR，可见形态有别于其他附睾区段，呈现长泡状或者管段状。猜测是由于IS里的desmosome分布和表达很少，后面几个区段的desmosome分布和表达较多的缘故。

6. 请问老师这个研究中整体实验工作流程您觉得最困难的是样品制备或是电镜成像和后续分析？

回答

在本次实验中，最限速的步骤是重构这一步，因为在做这个研究的时候，还没有AI辅助的功能，只能依靠学生手动挑选。特别是针对细胞膜的重构，即便现在有了AI辅助，但是内质网膜对细胞膜在重构上的影响很大，相对困难。样品制备不难，数据收集需要一定技巧，也不难。其实是很多时间花在后期数据重构上。