Local and dynamic regulation of neuronal glycolysis in vivo.
能量代谢支撑神经元功能，但单个神经元如何调节代谢状态以满足不同能量需求仍不清楚，因为多数活体代谢检测方法缺乏对单个回路、细胞或亚细胞区域的分辨率。本研究将糖酵解荧光生物传感器 HYlight 适配到秀丽隐杆线虫（C. elegans），用于在活体中成像单个神经元内糖酵解的动态变化。作者发现神经元能够细胞自主地进行糖酵解，并在能量应激...
Local and dynamic regulation of neuronal glycolysis
能量代谢支持神经元功能。虽然已知能量代谢变化支撑脑可塑性与功能，但单个神经元如何调节代谢状态以满足不同能量需求仍不清楚，因为多数活体代谢检测手段缺乏在单个环路、细胞或亚细胞区域可视化能量代谢的分辨率。本研究将糖酵解生物传感器 HYlight 适配用于秀丽隐杆线虫，以在活体单个神经元内成像糖酵解动态变化。我们确定神经元以细胞自主方式执...
C. elegans detects toxicity of traumatic brain injury generated tau.
创伤性脑损伤（TBI）后约30%长期存活患者出现广泛tau病理。此前发现小鼠TBI可诱导异常tau（tauTBI），并从损伤部位向远端脑区扩散；将TBI脑匀浆接种至正常小鼠可诱导进行性tau病理、突触丢失和认知下降，提示tauTBI在TBI后神经退变中起关键作用，但尚不能排除其仅为标志物。本研究将秀丽隐杆线虫（C. elegans）...
C. elegans: A biosensor for host-microbe interactions.
微生物是地球生命的重要组成部分，宿主与微生物通过持续互作共同塑造超有机体对环境响应。尽管过去20年微生物组研究取得重大进展，但宿主与微生物及其环境之间相互作用的机制仍不清楚。秀丽隐杆线虫 Caenorhabditis elegans 已被广泛用于研究多种与人类相似的过程。近期证据表明，线虫是精细解析微生物-宿主互作复杂性的有力工具。...
Detecting Changes in the
秀丽隐杆线虫已成为生物学中的关键模式生物。其肠道透明、生长周期短，并可建立定义明确的肠道菌群，使其成为理解与工程化宿主-微生物群落的理想候选。本文报道了一种用于在体内表征全细胞细菌生物传感器的实验模型。作者在大肠杆菌 Nissle 1917（EcN）中构建了响应异丙基-β-D-1-硫代半乳糖苷（IPTG）的双质粒传感器系统，并在体外...
A Genetically Encoded Biosensor Strategy for Quantifying Non-muscle Myosin II Phosphorylation Dynamics in Living Cells and Organisms.
复杂细胞行为需要动态调控非肌球蛋白II（NMMII）调节轻链（RLC）磷酸化。本文报道一种基于同源转移荧光共振能量转移（FRET）的遗传编码生物传感器策略，用于在活细胞和生物体中追踪 RLC 磷酸化。荧光蛋白标记的 RLC 在去磷酸化构象中发生 FRET，因此可通过荧光偏振/各向异性成像识别并定量 RLC 磷酸化。该方法兼容多种荧光...
HMP-1/α-catenin promotes junctional mechanical integrity during morphogenesis.
黏附连接（AJs）是维持组织完整性和细胞间黏附的关键结构。在形态发生过程中，连接蛋白与肌动球蛋白网络协同驱动细胞运动和形状变化，但连接如何在体内形态发生事件中在空间和时间上整合机械力仍不清楚，缺乏定量数据。为此，我们在秀丽隐杆线虫的 HMP-1/α-catenin 中插入基于荧光共振能量转移（FRET）的功能性力传感器。我们发现，施...
Monitoring Mitophagy During Aging in Caenorhabditis elegans.
线粒体是真核细胞主要的能量产生中心，并参与脂质代谢、钙缓冲和凋亡等关键过程，其功能障碍会破坏细胞稳态。线粒体自噬通过选择性隔离受损或功能异常的线粒体，将其转运至溶酶体降解，从而维持细胞功能并影响寿命。本文以秀丽隐杆线虫为模型，介绍在活体中定量监测线粒体自噬事件的实验方法。作者利用体壁肌细胞中表达的荧光报告系统，通过共聚焦或荧光显微镜...
Developmental ERK Signaling Goes Digital.
本文预览了 de la Cova 等报道的一种用于秀丽隐杆线虫幼虫活体成像的基因编码 ERK 生物传感器。秀丽隐杆线虫生殖系统依赖 EGFR/Ras/ERK、NOTCH 和 WNT 信号网络，将锚细胞分泌的 EGF 形态发生素梯度转化为五个生殖前体细胞中稳健的细胞命运模式。为解析该过程，作者改造了原有 ERK-KTR 传感器，构建 ...
A Real-Time Biosensor for ERK Activity Reveals Signaling Dynamics during C. elegans Cell Fate Specification.
激酶转位报告蛋白（KTR）是一类遗传编码的荧光活性传感器，可将激酶活性转化为核质穿梭平衡，用于观察单细胞信号动态。本研究将第一代细胞外信号调节激酶（ERK）KTR改造为便于在秀丽隐杆线虫体内使用的ERK-nKTR。该传感器通过分析单个细胞核即可对ERK活性进行定性和定量评估，并能在多种细胞背景下忠实报告发育和神经功能中的ERK活性。...
Detection of Burkholderia pseudomallei toxin-mediated inhibition of protein synthesis using a Caenorhabditis elegans ugt-29 biosensor.
毒素被认为在伯克霍尔德菌假单胞菌（Burkholderia pseudomallei）致病中起关键作用，但目前仅鉴定出少数毒性分子，主要受限于缺乏敏感毒性指示物。作者此前对感染该菌的秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）进行全基因组转录组分析，发现多种编码解毒酶的宿主基因显著过表达，提示宿主试图清除细菌毒性分子...
Imaging Cellular Inorganic Phosphate in Caenorhabditis elegans Using a Genetically Encoded FRET-Based Biosensor.
无机磷酸盐（Pi）在代谢、细胞信号和能量转换中具有核心作用，动物体内 Pi 的分配必须与膳食供给及不同细胞代谢需求紧密协调。为全面理解 Pi 转运与回收机制，需要具有空间和时间分辨率的 Pi 动态监测方法。本文展示了一种遗传编码的 FRET 型 Pi 传感器在秀丽隐杆线虫中的应用。该传感器在不同细胞和组织中表达，包括头部神经元、尾部...
Separase Cleaves the N-Tail of the CENP-A Related Protein CPAR-1 at the Meiosis I Metaphase-Anaphase Transition in C. elegans.
在多数真核生物中，着丝粒由含 CENP-A 的染色质表观遗传定义。秀丽隐杆线虫有两个 CENP-A 相关蛋白：HCP-3（CeCENP-A）和 CPAR-1。先前 RNAi 替代实验显示 HCP-3 是功能优势亚型，CPAR-1 在胚胎中不可检测。GFP::CPAR-1 在双线期装载到减数分裂染色体，并富集于二价染色体。本文显示，G...
Dual electrochemical and physiological apoptosis assay detection of in vivo generated nickel chloride induced DNA damage in Caenorhabditis elegans.
环境镍暴露可引起过敏、呼吸道疾病并可能与某些癌症有关。线虫是检测环境毒素的理想模式生物。本研究中，秀丽隐杆线虫暴露于氯化镍后，其生殖系中程序性细胞死亡（PCD）水平呈浓度依赖性升高，通过荧光显微镜计数绿色荧光蛋白（GFP）标记的细胞残体吞噬事件进行测量。利用 p53 突变株分析提示，上述 PCD 可能源于基因组 DNA 损伤。为评估...
Genetic revelation of hexavalent chromium toxicity using Caenorhabditis elegans as a biosensor.
六价铬 Cr(VI) 等重金属污染会破坏生态平衡并威胁生物健康。秀丽隐杆线虫 C. elegans 与人类基因同源性达 60–80%，具有生命周期短、基因组完整、易于体外培养等优点，可作为评估重金属环境毒性的生物传感器。本研究在体外条件下，以重铬酸钾 K2Cr2O7 为 Cr(VI) 来源，考察其对野生型 N2 线虫及转基因 GFP...
Impact of sublethal levels of environmental pollutants found in sewage sludge on a novel Caenorhabditis elegans model biosensor.
本研究利用一种转基因秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）品系，其全身表达荧光素酶，生物发光可反映整体 ATP 水平，作为新型全细胞生物传感器，检测经二氯甲烷提取并以 DMSO 溶解的污水污泥提取物（SSE）中环境污染物混合物的亚致死效应。L4 幼虫短暴露（≤8 h）后，生物发光随 SSE 浓度升高而下降至溶剂...
MRT letter: Expression of ATP sensor protein in Caenorhabditis elegans.
三磷酸腺苷（ATP）是主要能量货币，参与许多生物过程。动物细胞中的 ATP 监测系统有助于研究能量代谢与生物过程的关系。基于荧光共振能量转移（FRET）的荧光 ATP 生物传感器 ATeam（基于 ε 亚基的分析测量 ATP 指示剂）已被报道用于监测培养细胞中的 ATP 水平，作者通过显微注射和紫外线照射方法将其引入线虫。为确认 A...
High-throughput screening and biosensing with fluorescent C. elegans strains.
高通量筛选（HTS）可鉴定生物过程的化学调节剂，但细胞培养模型中筛选出的化合物在体内常有毒性或药理学不活跃。整动物模型筛选有助于避免这些问题并加速药物开发。秀丽隐杆线虫（C. elegans）体积小（<1 mm），可经济地液体培养和分配，且实验可操作性强，适合 HTS。本文描述了培养并分配荧光线虫品系，用于高通量筛选化学库或检测改变...
Real-time in vivo imaging of mercury uptake in Caenorhabditis elegans through the foodchain.
汞是强毒物，因生物累积性，长期低剂量暴露即可造成严重健康危害。尽管汞与蛋白质相互作用已知，但其在生物体内的摄取和动态过程仍不清楚，尤其细胞或组织内的浓度与分布。本研究应用近期开发的一种生物传感器（eGFP205C，一种经改造的绿色荧光蛋白）实现活体条件下离子汞摄取的非侵入实时成像。结果表明，汞离子可在数分钟内被原核生物大肠杆菌和真核...
Rapid sublethal toxicity assessment using bioluminescent Caenorhabditis elegans, a novel whole-animal metabolic biosensor.
亚致死代谢效应是重要的毒理学终点。本研究采用表达萤火虫荧光素酶的转基因秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）生物发光作为快速、定量的代谢终点，评估氧化应激剂和环境污染物镉（以氯化镉形式提供）在亚致死慢性暴露（19 h）下的效应。在0–30 μM Cd测试范围内，线虫生物发光呈浓度依赖性下降，其灵敏度与分别经67...