Oroboros O2k在揭示不同年齡段骨骼肌線粒體功能變化中的應用
“Skeletal muscle mitochondrial fragmentation predicts age‐associated decline in physical capacity” 發表于《Aging Cell》雜志，通過對年輕和中年個體的骨骼肌橫斷面研究，發現骨骼肌線粒體碎片化與年齡相關的身體功能下降密切相關，為研究衰老過程中身體機能衰退的機制提供了重要依據。
研究背景：
全球人口老齡化加劇，骨骼肌健康和功能隨年齡下降，影響老年人活動能力和生活質量。線粒體功能障礙是衰老標志之一，在骨骼肌中也有體現，但骨骼肌線粒體碎片化在年齡相關功能衰退中的作用尚不明確。本研究旨在探討年輕和中年個體骨骼肌線粒體特征差異與身體功能的關系。
O2k相關實驗方法：
研究人員招募了 12 名年輕（27±5 歲）和 10 名中年（55±6 歲）休閑運動人員作為志愿者，采集了他們的骨骼肌進行能量代謝研究。實驗過程中，研究人員將新鮮分離的骨骼肌纖維用皂苷進行透化處理，隨后將其轉移至含有呼吸介質Mir05的Oroboros O2k艙室中，在 37°C 的環境下，進行線粒體呼吸功能檢測，氧氣濃度維持在300 - 500 μM，以避免氧氣供應限制對實驗結果產生干擾。
O2k相關實驗結果：
年輕組和中年組的整體氧化磷酸化能力相似，但中年組的線粒體形態卻出現了明顯變化。他們的肌原纖維間線粒體網絡更加碎片化，線粒體嵴密度降低，同時肌膜下線粒體密度也減少。進一步的分析發現，線粒體的這些變化與身體功能密切相關。線粒體嵴密度和線粒體碎片化程度能夠強烈預測全身的物理能力，而肌膜下線粒體密度則與肌肉氧氣提取能力緊密相關。這意味著，隨著年齡增長，線粒體的這些變化可能是導致身體功能下降的重要原因。
結論：
研究發現衰老與骨骼肌線粒體變化相關，包括線粒體碎片化、嵴密度和肌膜下線粒體密度降低，說明線粒體的變化與身體功能下降緊密相關。O2k的檢測在實驗中揭示了骨骼肌線粒體呼吸功能的變化，為理解衰老機制提供依據，干預線粒體健康或可延緩衰老。
參考文獻：Goulding RP, Charlton BT, Breedveld EA, van der Laan M, Strating AR, Noort W, Kolodyazhna A, Appelman B, van Vugt M, Grootemaat AE, van der Wel NN, de Koning JJ, Bloemers FW, Wüst RCI. Skeletal muscle mitochondrial fragmentation predicts age-associated decline in physical capacity. Aging Cell. 2025 Feb;24(2):e14386. doi: 10.1111/acel.14386Epub 2024 Dec 4. PMID: 39630001; PMCID: PMC11822651.
O2k 系統通過高分辨率的極譜氧電極和全功能的熒光技術實現對樣本的線粒體氧化磷酸化功能以及生物體組織/細胞的能量代謝代謝進行精準定量及分析。
在檢測樣本整體代謝水平的同時還可一次性同時表征線粒體各復合體功能活性差異：Oroboros O2k提供了一種獨特的 SUIT（底物-解偶聯劑-抑制劑-滴定，Substrate-uncoupler-inhibitor-titration）檢測方案來檢測線粒體氧化磷酸化各復合體的功能活性；
可實現多功能參數檢測：可同時檢測 pO2（耗氧率）、RCR（呼吸控制比率）、pH（產酸率）、MMP（線粒體膜電位）、ROS（活性氧）、ATP（三磷酸腺苷）、Ca2+（鈣離子）、NO（一氧化氮）、H2S（硫化氫）、TPP +（四苯基膦）、NADH（輔酶Ⅰ） CoQ（質體醌）、植物氧氣釋放速度等；
電極法檢測指標：pH、H2O2、TPP +、H2S、NO、質體醌
熒光法檢測指標：MMP、ATP、Ca2+、ROS、NADH
適用于多種樣本類型：可直接測量線粒體、原代細胞、傳代細胞、組織器官、血液、微生物、植物細胞等，無需過夜培養，樣品快速檢測，更接近體內的能量代謝水平。
樣本艙為杜蘭玻璃材質，無使用耗材，實驗試劑開放。
可特異性設計實驗，最多可以加入 20 多種底物、抑制劑。
24孔板每孔單獨進行實驗，獨立切向流換液、加藥系統。
6個試劑池，可實現4-5種藥物重復、多次準確加入及更換同時檢測產酸率、耗氧率、細胞膜電阻抗，實現實時影像跟監測相結合的儀器全自動移液站，可實現連續監測幾小時、幾天、幾周至數月的長期實驗。
設備具備顯微掃描成像系統，首創實現細胞能量代謝數據與顯微細胞影像同時實時監測 ；
具有全自動移液工作站，可進行幾周至數月的長期試驗；精確的控溫、控氧、控濕系統和全自動高精度移液工作站，為細胞生長提供必要的條件，可以使系統進行長期的實驗操作，實現持續監測數天、數周甚至數月之久。
實現長時間細胞活性分析：細胞代謝活性:pO2(OCR)、pH(ECAR)、細胞增殖：impedance(阻抗)；
技術特點：無標記檢測、多維度分析、長時間監測、全自動操作.
研究背景：
全球人口老齡化加劇，骨骼肌健康和功能隨年齡下降，影響老年人活動能力和生活質量。線粒體功能障礙是衰老標志之一，在骨骼肌中也有體現，但骨骼肌線粒體碎片化在年齡相關功能衰退中的作用尚不明確。本研究旨在探討年輕和中年個體骨骼肌線粒體特征差異與身體功能的關系。
O2k相關實驗方法：
研究人員招募了 12 名年輕（27±5 歲）和 10 名中年（55±6 歲）休閑運動人員作為志愿者，采集了他們的骨骼肌進行能量代謝研究。實驗過程中，研究人員將新鮮分離的骨骼肌纖維用皂苷進行透化處理，隨后將其轉移至含有呼吸介質Mir05的Oroboros O2k艙室中，在 37°C 的環境下，進行線粒體呼吸功能檢測，氧氣濃度維持在300 - 500 μM，以避免氧氣供應限制對實驗結果產生干擾。
O2k相關實驗結果：
年輕組和中年組的整體氧化磷酸化能力相似，但中年組的線粒體形態卻出現了明顯變化。他們的肌原纖維間線粒體網絡更加碎片化，線粒體嵴密度降低，同時肌膜下線粒體密度也減少。進一步的分析發現，線粒體的這些變化與身體功能密切相關。線粒體嵴密度和線粒體碎片化程度能夠強烈預測全身的物理能力，而肌膜下線粒體密度則與肌肉氧氣提取能力緊密相關。這意味著，隨著年齡增長，線粒體的這些變化可能是導致身體功能下降的重要原因。
研究發現衰老與骨骼肌線粒體變化相關，包括線粒體碎片化、嵴密度和肌膜下線粒體密度降低，說明線粒體的變化與身體功能下降緊密相關。O2k的檢測在實驗中揭示了骨骼肌線粒體呼吸功能的變化，為理解衰老機制提供依據，干預線粒體健康或可延緩衰老。
參考文獻：Goulding RP, Charlton BT, Breedveld EA, van der Laan M, Strating AR, Noort W, Kolodyazhna A, Appelman B, van Vugt M, Grootemaat AE, van der Wel NN, de Koning JJ, Bloemers FW, Wüst RCI. Skeletal muscle mitochondrial fragmentation predicts age-associated decline in physical capacity. Aging Cell. 2025 Feb;24(2):e14386. doi: 10.1111/acel.14386Epub 2024 Dec 4. PMID: 39630001; PMCID: PMC11822651.
O2k 系統通過高分辨率的極譜氧電極和全功能的熒光技術實現對樣本的線粒體氧化磷酸化功能以及生物體組織/細胞的能量代謝代謝進行精準定量及分析。
在檢測樣本整體代謝水平的同時還可一次性同時表征線粒體各復合體功能活性差異：Oroboros O2k提供了一種獨特的 SUIT（底物-解偶聯劑-抑制劑-滴定，Substrate-uncoupler-inhibitor-titration）檢測方案來檢測線粒體氧化磷酸化各復合體的功能活性；
可實現多功能參數檢測：可同時檢測 pO2（耗氧率）、RCR（呼吸控制比率）、pH（產酸率）、MMP（線粒體膜電位）、ROS（活性氧）、ATP（三磷酸腺苷）、Ca2+（鈣離子）、NO（一氧化氮）、H2S（硫化氫）、TPP +（四苯基膦）、NADH（輔酶Ⅰ） CoQ（質體醌）、植物氧氣釋放速度等；
電極法檢測指標：pH、H2O2、TPP +、H2S、NO、質體醌
熒光法檢測指標：MMP、ATP、Ca2+、ROS、NADH
適用于多種樣本類型：可直接測量線粒體、原代細胞、傳代細胞、組織器官、血液、微生物、植物細胞等，無需過夜培養，樣品快速檢測，更接近體內的能量代謝水平。
樣本艙為杜蘭玻璃材質，無使用耗材，實驗試劑開放。
可特異性設計實驗，最多可以加入 20 多種底物、抑制劑。
24孔板每孔單獨進行實驗，獨立切向流換液、加藥系統。
6個試劑池，可實現4-5種藥物重復、多次準確加入及更換同時檢測產酸率、耗氧率、細胞膜電阻抗，實現實時影像跟監測相結合的儀器全自動移液站，可實現連續監測幾小時、幾天、幾周至數月的長期實驗。
設備具備顯微掃描成像系統，首創實現細胞能量代謝數據與顯微細胞影像同時實時監測 ；
具有全自動移液工作站，可進行幾周至數月的長期試驗；精確的控溫、控氧、控濕系統和全自動高精度移液工作站，為細胞生長提供必要的條件，可以使系統進行長期的實驗操作，實現持續監測數天、數周甚至數月之久。
實現長時間細胞活性分析：細胞代謝活性:pO2(OCR)、pH(ECAR)、細胞增殖：impedance(阻抗)；
技術特點：無標記檢測、多維度分析、長時間監測、全自動操作.
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com