Podrobno

Characterization of diabetes-related biomechanical and structural alterations in human deep fasciae using atomic force microscopy and multimodal multiphoton imaging
ID Ugwoke, Chiedozie Kenneth (Avtor), ID Furlani, Borut (Avtor), ID Hadraba, Daniel (Avtor), ID Janáček, Jiří (Avtor), ID Cvetko, Erika (Avtor), ID Jorgačevski, Jernej (Avtor), ID Kreft, Marko (Avtor), ID Zorec, Robert (Avtor), ID Saudek, František (Avtor), ID Umek, Nejc (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,79 MB)
MD5: 38E4054D51713179EDD312AFA25A7C9C
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040816625004914 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Background: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is associated with connective-tissue complications, but effects on human deep fascia remain poorly understood. This study employed atomic force microscopy (AFM) nanoindentation and multiphoton imaging to quantify region-specific biomechanical and structural changes of deep fasciae in T2DM. Methods: Fascia lata, thoracolumbar fascia, and plantar fascia from 17 T2DM and 17 control male deceased (<24 h post-mortem) donors were analyzed. AFM was used to quantify nanoscale stiffness (Young’s modulus) under hydrated conditions. Label-free multiphoton microscopy comprising Second Harmonic Generation (SHG), Two-Photon Excited Fluorescence (TPEF), and Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) was used to assess collagen organization, autofluorescence, and fluorescence decay kinetics. Results: AFM revealed significantly increased stiffness in diabetic plantar fascia (87 ± 3.1 vs 40 ± 1.2 kPa, p = 0.004) and fascia lata (28 ± 1.2 vs 16 ± 0.5 kPa, p < 0.001) compared to controls, while thoracolumbar fascia stiffness did not differ significantly between groups. Stiffness changes showed no significant association with age or body mass index. SHG forward-to-backward ratios did not differ significantly between groups, suggesting preserved collagen supramolecular organization. However, TPEF ratios were significantly elevated in diabetic plantar fascia and fascia lata, suggesting increased accumulation of autofluorescent species. FLIM revealed a significant decrease in mean fluorescence lifetime (τₘ) in diabetic plantar fascia, indicative of altered collagen microenvironment, possibly due to glycation or oxidative modifications. Conclusion: T2DM induces site-specific biomechanical stiffening and biochemical remodeling of human deep fascia, particularly in load-bearing regions. These changes suggest mechanisms involving glycation and oxidative stress, providing mechanistic insights into musculoskeletal complications associated with diabetic fasciopathy.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:advanced glycation end-products, atomic force microscopy, deep fascia, extracellular matrix remodeling, multiphoton imaging, type 2 diabetes mellitus
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:MF - Medicinska fakulteta
BF - Biotehniška fakulteta
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2026
Št. strani:11 str.
Številčenje:Vol. 98, art. 103209
PID:20.500.12556/RUL-182020 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:616
ISSN pri članku:1532-3072
DOI:10.1016/j.tice.2025.103209 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258042627 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:22.04.2026
Število ogledov:312
Število prenosov:249
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Tissue & cell
Skrajšan naslov:Tissue cell
Založnik:Elsevier
ISSN:1532-3072
COBISS.SI-ID:175317763 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:napredni končni produkti glikacije, mikroskopija atomskih sil, globoka fascija, preoblikovanje zunajceličnega matriksa, večfotonsko slikanje, sladkorna bolezen tipa 2

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0043
Naslov:Molekularni mehanizmi razvoja in delovanja skeletne mišice

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N3-0256
Naslov:Spremembe nevro-mišično-fascialnega sistema pri sladkorni bolezni analizirane s 3D mikroskopijo in biomehanskimi testi

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0310
Naslov:Celična fiziologija

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-3153
Naslov:Molekularni mehanizmi specifičnosti pri uravnavanju izločanja in delovanja citokinov mišičnega izvora

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0034
Naslov:Infrastrukturni program Večdimenzijska mikroskopija

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0048
Naslov:Infrastrukturni program Analiza in proizvodnja proteinov in biološko aktivnih molekul medicinskega pomena

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0022
Naslov:Mreža raziskovalnih infrastrukturnih centrov Univerze v Ljubljani (MRIC UL)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J4-60077
Naslov:Molekulski mehanizmi proženja in uravnavanja reaktivne astroglioze

Financer:EC - European Commission
Program financ.:Interreg Italia-Slovenia
Akronim:Immunocluster-2

Financer:EC - European Commission
Program financ.:Interreg Italia-Slovenia
Akronim:Coherence

Financer:EC - European Commission
Program financ.:HE
Številka projekta:101136453
Naslov:Alliance4Life Bridging the Research and Innovation Gap in Life Sciences
Akronim:A4L_BRIDGE

Financer:GAČR - Czech Science Foundation
Številka projekta:22–02756 K

Financer:MEYS - Czech Republic, Ministry of Education, Youth and Sports
Program financ.:Large RI Project
Številka projekta:LM2023050
Akronim:Czech-BioImaging

Financer:EC - European Commission
Program financ.:European Regional Development Fund
Številka projekta:CZ.02.1.01/0.0/0.0/18_046/0016045

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj