Determining physiological responses of mussels (
潮间带双壳类在低潮暴露于空气时比浸没于低氧水中存活更久。为阐明该现象，本研究同时结合三种生物传感器，连续监测单个蓝贻贝（Mytilus edulis）在模拟低潮空气暴露和水体低氧条件下的行为与生理反应。阀传感器、心率监测器和壳内氧微传感器分别记录壳开度、心率和壳内溶解氧。空气暴露时，所有个体立即闭壳，壳内氧在数分钟内耗竭，心率显著下...
A novel lineage-tracing tool reveals that hypoxic tumor cells drive tumor relapse after radiotherapy.
本研究开发并验证了一种基于 HIF-1A-Cre-ERT2-UnaG 的细胞内低氧报告系统。该系统在 H1299 肺癌细胞中利用低氧诱导的 HIF-1A 通路驱动 Cre-ERT2 表达，并在 4-羟基他莫昔芬（4-OHT）诱导下发生重组，使 UnaG 荧光蛋白表达，从而将低氧暴露转化为可定量荧光信号。研究通过不同氧浓度（21%、1...
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线粒体通过内共生起源，是细胞能量代谢的核心细胞器。谷胱甘肽（GSH）是细胞及线粒体基质、膜间隙中主要的硫醇-二硫键氧化还原缓冲体系。作者此前建立了心肌细胞特异性 Grx1-roGFP2 谷胱甘肽氧化还原电位（EGSH）生物传感器小鼠，该探针靶向线粒体基质。利用该模型，在分离心肌细胞中观察到线粒体基质具有较还原的 EGSH（−278....
Label-free detection of hypoxia-induced extracellular vesicle secretion from MCF-7 cells.
纳米级细胞外囊泡（EVs，包括外泌体）因携带亲代细胞遗传信息而成为有前景的肿瘤生物标志物，但高灵敏检测仍是挑战。本文报道一种无标记电化学生物传感器，用于测定低氧和常氧 MCF-7 细胞 EVs 分泌水平。传感器设计包括两步：金电极表面功能化以固定抗 CD81 抗体，以及捕获 EVs。EVs 的无标记检测通过差分脉冲伏安法（DPV）和...
Tissue-Integrating Oxygen Sensors: Continuous Tracking of Tissue Hypoxia.
本文介绍一种利用可注射、组织整合型微传感器实时追踪组织氧含量的简单方法。该传感器尺寸为500 μm×500 μm×5 mm，由柔软、柔性、类组织且生物相容的水凝胶构成，已被证明可克服异物反应，实现长期在体传感。传感器被设计为在氧或其他分析物存在时改变发光信号，并可在体内工作数月至数年。单次注射后，通过手持式或可穿戴蓝牙光学读取器进行...
Bioenergetic reprogramming of articular chondrocytes by exposure to exogenous and endogenous reactive oxygen species and its role in the anabolic response to low oxygen.
单层培养是多种细胞基软骨修复策略的关键步骤，但软骨细胞在体外培养时间延长后再生能力下降，同时伴随活性氧（ROS）水平升高和以线粒体功能增强为特征的生物能量重编程。本研究在2% O2气氛下单层培养关节软骨细胞，通过50 μM H2O2或20% O2培养提高氧化应激，或用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）降低ROS，以200 nM Mi...
Higd1a is a positive regulator of cytochrome c oxidase.
细胞色素c氧化酶（CcO）是线粒体氧化磷酸化中唯一利用氧气建立质子梯度的酶。尽管低氧可增强CcO活性，其调控机制长期不明。作者在大鼠新生心肌细胞中筛选低氧诱导基因，发现低氧诱导结构域家族成员1A（Higd1a）是CcO的正调控因子。重组Higd1a可直接整合入高纯度牛心CcO复合物，并将其活性提高约2倍。共振拉曼光谱显示，Higd1...
Response of C2C12 myoblasts to hypoxia: the relative roles of glucose and oxygen in adaptive cellular metabolism.
氧气和葡萄糖是哺乳动物细胞功能的重要营养物。本研究以C2C12小鼠肌母细胞为模型，在不同葡萄糖浓度（低糖0.6 mM、中糖5.6 mM、高糖23.3 mM）和常氧或低氧（1% O2）条件下培养，检测细胞氧消耗、葡萄糖消耗、乳酸生成及代谢状态，重点考察细胞是否出现氧顺应（oxygen conformance, OC）。短期氧消耗采用新...
Ambulatory recording of physiological variables during an ascent of Mt Aconcagua.
本研究为一项描述性病例报告，旨在利用便携式生物传感器系统在恶劣环境中实时采集数据，并在攀登阿根廷阿空加瓜山（西半球最高点）期间获得连续生理测量。在海拔5800 m营地至6962 m峰顶之间，对一名41岁、具有高海拔登山经验的男性进行逐分钟监测，记录心率（60–154次/min）、呼吸率（2–42次/min）、皮肤温度（11.7–36...
A novel BRET-based genetically encoded biosensor for functional imaging of hypoxia.
光学成像方法，尤其是荧光成像，因荧光蛋白的广泛应用而成为监测癌症等生物过程的重要手段。然而，绿色荧光蛋白（GFP）等常用探针在活体中易受内源性荧光团吸收激发光引起的自荧光和信号弥散影响，限制其作为体内示踪剂的适用性。近年来，近红外荧光蛋白的发展使实时成像可避免自荧光干扰并实现更深层组织观察。为此，作者设计了一种由新生血管相关转录因子...
Static and dynamic compressive strains influence nitric oxide production and chondrocyte bioactivity when encapsulated in PEG hydrogels of different crosslinking densities.
机械加载是调控软骨细胞的重要因素，但软骨细胞力学转导机制仍不清楚。本研究以聚乙二醇（PEG）水凝胶为模型，通过改变凝胶交联密度（rx）控制细胞变形，研究软骨细胞响应。将牛关节软骨细胞（50×10^6 个/mL）包埋于三种交联密度 PEG 水凝胶中，施加静态 15% 应变或动态 0.3 Hz、1 Hz（15% 幅值）加载 48 h。用...