凋亡可简化为两步肽酶级联：起始半胱天冬酶（caspase-8、-9、-10）激活执行半胱天冬酶（caspase-3、-6、-7），最终汇聚到caspase-3的激活。caspase-3通常识别位于底物暴露环区的五氨基酸基序，但其在蛋白底物中的切割位点偏好尚未系统研究。本文建立了一种基于重组蛋白的双亮度生物发光共振能量转移（BRET2...
程序性细胞死亡在组织稳态、疾病进展和治疗反应中起核心作用，但能在生理相关体系中高时空分辨率研究这些过程的工具仍然有限。本文报道了一种荧光报告细胞系统，通过基于 DEVD 的生物传感器实时可视化 caspase-3/-7 活性，并同时组成型表达荧光标记以评估转导成功和细胞存在。作者构建了稳定表达该报告系统的细胞系，并将其适配到二维和三...
心肌缺血/再灌注（I/R）损伤在糖尿病个体和动物模型中加重。作者检验自噬是否为细胞死亡的重要决定因素。在低糖或高糖（HG）培养的 H9c2 细胞中建立缺氧/复氧（H/R）模型，用流式检测 Annexin-V 和碘化丙啶（PI）、ReadyProbe 成像及乳酸脱氢酶（LDH）释放评估细胞死亡，发现 HG 增强 H/R 诱导的细胞死亡...
磷脂酰丝氨酸（PS）主要位于真核细胞质膜内层，其不对称性破坏导致 PS 外翻，与细胞死亡、突触修剪、凝血等过程相关。现有 PS 标记工具信噪比较低、组织渗透性有限，且活体注射可能损伤组织并诱导损伤相关分子模式，进而刺激 PS 暴露。为此，作者基于乳脂球-表皮生长因子-8（MFG-E8，又称 lactadherin）蛋白的 C2 域开...
凋亡是维持内环境稳态的程序性细胞死亡，其紊乱与多种疾病相关；caspase-3是凋亡通路关键效应酶，其活性可作为凋亡标志。本文报道一种基于最亮单体绿色荧光蛋白mNeonGreen2的遗传编码开关型分子生物传感器。该传感器将caspase-3识别底物DEVD序列插入mNeonGreen2，并通过插入Nostoc punctiforme...
组蛋白甲基化在染色质重塑和基因组调控中起关键作用，但缺乏能在活细胞中以高时空分辨率可视化这些组蛋白修饰的工具。我们开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，并将其整合到核小体中，用于监测活细胞中H3K27三甲基化（H3K27me3）。我们还发现，通过调节传感器内部连接肽可显著提高FRET生物传感器性能。改进后的传感器可...
ERK1/2在细胞死亡中的作用仍不清楚，尽管其动态调控对细胞命运决定具有重要意义。为阐明ERK1/2如何参与两种程序性死亡程序，作者在L929细胞中研究了hFasL诱导的凋亡和TNF诱导的坏死性凋亡过程中的ERK1/2信号动态。结果显示，抑制ERK1/2可增强凋亡敏感性，但延迟坏死性凋亡。利用改进的ERK1/2生物传感器EKAR4....
凋亡在发育与疾病中发挥关键作用，但现有检测方法多为体外终点实验，难以在活体生理环境中实时监测。本研究构建了转基因传感器斑马鱼，使其皮肤特异性表达一种基于荧光共振能量转移（FRET）的 caspase-3 生物传感器。正常状态下，皮肤细胞发出绿色荧光；当凋亡过程中 caspase-3 被激活时，皮肤细胞转为发出蓝色荧光。通过时间序列 ...
本文为原论文勘误。原论文报道了一种新型萤火虫荧光素酶生物传感器，用于增强检测结核分枝杆菌ESAT-6家族蛋白诱导的细胞凋亡。本文未提供新的实验方法、结果或讨论，仅说明投稿时流式细胞术图2A中“TNF-α（40 ng/mL）+CHX（5 μg/mL）”组图像被误选。作者已将图2A替换为原始数据源中的正确图像，并声明该更正不会影响原论文...
纳米材料的光热响应为诊断（如生物传感器和光声成像）与治疗（如药物递送和光热治疗）提供了基础。纳米材料用于肿瘤光热治疗可引起细胞坏死和凋亡，但同一材料在不同肿瘤细胞类型中的光热效应存在差异，其分子机制尚不清楚。本研究采用聚多巴胺（PDA）包覆的分支金-银纳米颗粒（Au-Ag@PDA NPs）对两种前列腺癌细胞系进行光热治疗，并通过 C...
基于 Förster/荧光共振能量转移（FRET）的基因编码生物传感器是研究细胞和组织内信号分子时空调控的通用工具。开发蛋白激酶 FRET 生物传感器最困难的任务之一是鉴定可用于 FRET 探针的激酶特异性底物肽。为解决该问题，我们利用激酶相互作用底物筛选（KISS）技术推导目标蛋白激酶的共识底物序列。本文表明，由 KISS 鉴定的...
自然杀伤（NK）细胞是一类细胞毒性淋巴细胞，可通过caspase-3依赖途径诱导病毒或细菌感染细胞及肿瘤细胞凋亡。有效的NK细胞免疫治疗需要高灵敏、可重复的体内成像工具，以动态监测凋亡事件。本文描述一种非侵入性生物发光成像方法，用于在人类胶质瘤小鼠模型中连续监测NK细胞治疗诱导的caspase-3依赖性凋亡。该caspase-3生物...
荧光寿命成像（FLIM）与光学投影断层成像（OPT）相结合，有望在完整透明或近透明活体（如斑马鱼幼鱼）中于空间和时间上绘制 Förster 共振能量转移（FRET）读出，从而在生理背景下可视化细胞信号过程。本文首次报道将 FLIM-OPT 应用于活体转基因斑马鱼幼鱼，利用遗传表达的 FRET 生物传感器读取生物功能。通过成像可被 C...
葡萄糖调节蛋白78（GRP78）是前列腺癌进展和治疗耐药的关键调节因子。前列腺癌是全球健康问题，治疗耐药是激素抵抗性前列腺癌治疗的关键障碍。紫草素可抑制前列腺癌增殖和转移，但GRP78在紫草素对前列腺癌细胞细胞毒性中的作用尚不清楚。本研究利用小干扰RNA（siRNA）消除GRP78表达，并通过MTT实验、xCELLigence生物传...
细胞是否增殖、启动应激反应或进入凋亡，是维持健康细胞群的核心决定。在多细胞生物以及形成菌落的单细胞生物（如酵母）中，连接信号输入与细胞命运的细胞区室必须保持功能，以最大化适应性和存活能力。肌动蛋白细胞骨架参与膜微区室调控、受体内吞以及对主调控GTP酶的调控，因而处于细胞应答网络的中心位置；功能完整的肌动蛋白细胞骨架对于将环境信息高效...
本文提出一种利用光子晶体生物传感器表面作为细胞附着基底的显微镜技术，即光子晶体增强显微镜（PCEM）。该方法无需细胞毒性染色剂或时间不稳定的荧光探针，即可对活细胞与表面相互作用进行无标记、定量、亚微米分辨率和时间分辨成像。其他显微方法难以直接测量活细胞表面附着的定位与强度，而PCEM能够捕捉与干细胞分化、趋化、凋亡和转移等生物学过程...
细胞质中的 caspase-3 样蛋白酶，如 caspase-3 和 caspase-7，在介导凋亡进程中具有核心作用。为在多细胞环境中方便监测 caspase-3 样活性，作者开发了一种遗传编码的开关型荧光指示剂。该指示剂是含有 caspase-3 切割位点作为开关的环化嵌合体。当被 caspase-3 样蛋白酶切割时，非荧光指示...
在医学中，二氧化硅纳米颗粒（SiO2 NPs）在生物传感器、药物递送和癌症治疗方面具有新前景，但其潜在毒性受到关注。本研究旨在考察15 nm SiO2 NPs对人皮肤上皮A431细胞和人肺上皮A549细胞诱导细胞毒性、氧化应激和凋亡的作用。25–200 mg/ml SiO2 NPs处理72 h后，MTT细胞活力和乳酸脱氢酶（LDH）...
背景：半胱天冬酶（caspase）激活是凋亡执行的关键步骤，但起始半胱天冬酶-8（CASP8）激活的动态过程尚未完全阐明。方法/主要发现：作者建立了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在单细胞水平可视化与 CASP8 激活相关的凋亡信号。该双 FRET（dual-FRET）系统由三荧光蛋白融合蛋白 CYR83 组成...
从 Garcinia oligantha 茎的丙酮提取物中分离得到四个新化合物 oliganthins A-D（1-4）和一个已知笼状呋喃酮 gaudichaudione H（5），并通过质谱和核磁共振等光谱证据阐明其结构。五个化合物均利用基因工程 HeLa-C3 细胞评估凋亡诱导活性；该细胞表达可检测 caspase-3 激活的荧...