近端小管上皮细胞依赖受体介导内吞和内体-溶酶体途径重吸收并处理肾小球滤过的低分子量蛋白（LMW proteins）。当该途径受损时，低分子量蛋白尿是肾近端小管功能障碍最敏感一致的标志。本文建立了一种新型转基因斑马鱼生物发光报告系统 ½vdbp-NanoLuc：在肝脏型脂肪酸结合蛋白 lfabp10a 启动子驱动下，肝脏表达由斑马鱼维...
细胞内氧化还原平衡由氧化剂与还原剂的相对水平决定，对细胞信号、代谢和死亡等过程至关重要。遗传编码氧化还原敏感绿色荧光蛋白（roGFPs）可时空监测细胞内氧化还原电位，但现有传感器荧光强度低、响应弱，限制了其在高尔基体等亚细胞器及活体动物中的应用。本研究通过定点突变将 Superfolder GFP（sfGFP）和 pHluorin3...
污水处理厂通过降低污染物排放保护环境和公众健康。本研究以斑马鱼（Danio rerio）胚胎和幼鱼作为哨兵生物，评估西班牙莱昂市政污水处理厂二级处理前进水与处理后出水的水质。实验设三组：对照组（胚胎培养基）、进水组（I-100%和I-75%）和出水组（E-100%和E-75%），在发育前120 h内检测存活、孵化、畸形、生物测量、心...
本文为已发表文章《In vivo measurement of an Apelin gradient with a genetically encoded APLNR conformation biosensor》的作者更正。原研究报道了一种遗传编码的 APLNR 构象生物传感器，用于在活体中测量 Apelin 梯度。更正说明原图 ...
阿佩林受体（APLNR）是一类A类G蛋白偶联受体，在心血管发育和肿瘤血管生成中发挥关键作用。为理解其在健康与疾病中的时空活性，作者开发了一套基于FRET、BRET和构象敏感荧光蛋白循环置换GFP（cpGFP）的APLNR构象生物传感器工具箱，并重点评估其体内应用。通过药理学表征和体外信号转导分析证明传感器功能。其中两个APLNR-c...
本文报道了一种遗传编码适配体生物传感器平台，用于在细胞和动物中非侵入性测量药物分布。该平台将适配体分子识别的高特异性与荧光蛋白易于检测的特性相结合，构建了六种编码适配体传感器，展示了平台的通用性。这些传感器对各自目标药物相对于相关类似物表现出高灵敏度和高特异性，并可在单个活细胞中呈现剂量依赖性响应，直至达到饱和的药物摄取水平。作者将...
雌激素调控转录的起始步骤是配体与雌激素受体（ERα和ERβ）结合。食物和环境中的植物化学物质可与内源性激素竞争，改变生理反应。本研究利用工程化生物传感器 ERα 和 ERβ PRL-array 细胞系，对224种黄酮化合物进行筛选，以表征其在雌激素信号通路多个步骤中的活性。结果显示，83种和96种黄酮分别可激活 ERα 或 ERβ；...
本研究建立了一种雌激素受体β（ERβ）诱导型生物传感器模型 GFP-ERβ:PRL-HeLa，这是一种基于单细胞的高通量体外检测平台，可直接可视化并定量 GFP 标记 ERβ 与雌激素反应元件（ERE）的结合、ERβ 诱导的染色质重塑，并通过针对催乳素（PRL）-dsRED2 报告基因 mRNA 的荧光原位杂交监测转录变化。该模型在...
人体多个内脏沿左右轴不对称发育，早期胚胎左右不对称建立错误可导致出生缺陷。在多种脊椎动物中，纤毛通过左右组织者（LRO）产生定向液流，触发不对称信号以决定左右轴。斑马鱼胚胎中，背侧前体细胞（DFC）发育为具纤毛的Kupffer囊（KV），作为LRO；DFC有丝分裂增殖是形成功能性KV的关键步骤。本研究开展靶向药理学筛选，鉴定调控DF...
白三烯B4（LTB4）是一种强效脂质趋化因子，在宿主防御、过敏、自身免疫和代谢疾病中驱动炎症反应。LTB4 梯度协调白细胞向组织损伤和感染部位的募集与蜂群迁移，但由于缺乏适合在活体中监测 LTB4 水平的工具，其梯度如何在活组织中形成和传播仍不清楚。本文开发了 GEM-LTB4，一种基于人 G 蛋白偶联受体 BLT1 的遗传编码绿色...
肌营养不良（muscular dystrophies, MDs）是一组以进行性肌无力、骨骼肌退变并最终因心脏或呼吸衰竭致死的异质性肌病，其致病突变涉及肌纤维发育与组织构建相关基因。斑马鱼因与人类基因组高度同源、遗传可操作性强、胚胎透明且繁殖快，已成为与啮齿动物并列的重要MD动物模型。本综述系统总结了斑马鱼MD突变模型及其构建与鉴定工...
体内心脏功能模型可保留心肌细胞与其他心脏细胞之间的复杂关系，以及旁分泌和机械电反馈机制。本研究旨在在斑马鱼幼鱼跳动的心脏中同时成像钙瞬变与心脏收缩。作者构建了表达 FRET 基比率型生物传感器 Twitch-4 的转基因斑马鱼品系 Tg(myl7:Twitch-4)。由于发射比率可抵消运动伪影，实验未使用肌球蛋白抑制剂或 tnnt2...
蛋白质甲硫氨酸氧化生成甲硫氨酸亚砜（MetOx）与多种年龄相关疾病有关。健康细胞中，保守的甲硫氨酸亚砜还原酶 MSRA 和 MSRB 分别特异性还原 S- 和 R- 甲硫氨酸亚砜非对映异构体。为在细胞环境中直接研究 MSRA 与 MSRB 功能，作者开发了一种基于核磁共振（NMR）的生物传感器 CarMetOx，可在单一反应体系中同...
次氯酸根（ClO−）可作为炎症及相关疾病的诊断标志物。尽管已有多种 ClO− 成像探针报道，但仍缺乏特异性和抗干扰能力。本文合成含硫代巴比妥酸（TBA）的咔唑（NEC）和四苯基乙烯（TPE）衍生物 NEC-TBA 与 TPE-TBA，作为具有聚集诱导发光（AIE）效应的荧光生物传感器用于监测 ClO−。研究发现，TPE-TBA 在水...
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 ...
脊椎动物肠神经系统（ENS）中神经前体的存在与身份长期存在争议。本文证明，硬骨鱼肠神经系统的非神经元细胞区室在分子和形态特征上与哺乳动物肠胶质细胞（EGC）相似，但不能用经典胶质标志物识别。与通常处于静息状态、在稳态下不发生神经元分化的哺乳动物肠胶质细胞不同，斑马鱼肠胶质细胞在生理条件下有较高比例发生增殖，并产生可分化为肠神经元的子...
自2007年以来，美国电子烟销量已超过烟草香烟，部分源于制造商声称其更安全。然而，电子烟中可检出甲醛、丙烯醛和二乙酰，且公众对其成分与生物活性了解不足。本研究在发育斑马鱼这一优良的整体动物化学危害生物传感器中，评估了9种电子烟风味混合物及其成分的毒性。在1%（体积分数）暴露下，9种风味中有7种（78%）引发不良发育反应，且不同风味的...
为维持机体稳态，内分泌系统必须检测并整合来自血液的外周信号，这一过程依赖于内皮膜上具有特殊通透性的窗孔。质膜囊泡相关蛋白（Plvap）位于窗孔隔膜中，被认为参与蛋白经窗孔的转运，但此前缺乏直接证据。本研究以斑马鱼垂体这一重要神经内分泌界面为模型，利用转基因生物传感器实时观察遗传标记血浆蛋白DBP-EGFP的血管外渗，发现垂体血管通透...
人类心肌梗死（MI）是常见心脏损伤原因，导致心肌细胞不可逆丢失并形成纤维瘢痕。瘢痕虽维持心室壁完整性，却削弱泵功能，最终引发充血性心力衰竭。由于哺乳动物心脏无法有效替换心肌细胞，MI 患者预期寿命低于多数常见癌症。相反，硬骨鱼斑马鱼具有修复“破碎”心脏的能力，是发育与再生生物学中最重要的模型之一。近几十年来，斑马鱼因体型小、繁殖快、...
基因编码的FRET生物传感器是可视化活体细胞与组织中蛋白活性和信号事件的重要工具。与生化方法相比，FRET生物传感器可在活体中非侵入性地实现信号过程的空间—时间检测。尽管该技术概念相对简单，但实验流程复杂，包括传感器优化、数据采集和图像处理三个步骤，每一步均存在挑战。本章重点讨论数据采集与图像处理，并以分子内RacFRET生物传感器...