基于FLIM强度的图像分割揭示了MCF-7细胞中能量代谢的上调和化疗敏感性

摘要 线粒体转移到受体细胞引发呼吸骤增，通过增加ATP生产和细胞能量代谢。然而，它对细胞内代谢转变的影响仍不清楚。本研究介绍了一种新颖的方法论和关于癌细胞线粒体动态的新生物学见解。我们开发了基于荧光寿命成像显微镜（FLIM）强度的图像分割（FIBIS），该算法针对单个线粒体分析进行了优化。FIBIS利用NADH自发荧光，消除了对生物标志物染色的需求，提高了线粒体检测准确性，比原始强度阈值提高了35%。这种方法特别适合分析活细胞中动态线粒体。使用FIBIS，我们展示了正常上皮线粒体的摄取改变了游离NADH与结合NADH的比率，在雌激素和孕酮受体阳性以及三阴性乳腺癌细胞中均增加了结合NADH。此外，线粒体转移增强了癌细胞对氧化应激诱导的抗癌药物的敏感性，暗示可能恢复正常的活性氧容忍度。总体而言，FIBIS是一种强大的方法论，利用相位器-FLIM技术在单个线粒体水平上分析NADH水平（自由和结合），提供了新的关于癌细胞中转移线粒体动态的生物学见解。