Bidirectional coupling of neuronal Ca
一氧化氮（NO）与钙离子（Ca2+）是神经元信号中紧密互作的介质，但二者在原代神经元中的动态关系仍缺乏直接观察。本研究报道了一种双顺反子双生物传感器，将高灵敏度Ca2+成像探针jGCaMP8s与橙色荧光NO报告蛋白O-geNOps组合，并通过腺相关病毒（AAV）递送至原代海马神经元。作者建立了适合生理温度和氧分压的成像条件，因为这些...
The antioxidant property of CAPE depends on TRPV1 channel activation in microvascular endothelial cells.
咖啡酸苯乙酯（CAPE）是蜂胶中常见的疏水性植物化学物质，具有抗氧化、抗炎和心血管保护等作用。然而，识别 CAPE 的分子实体未知，且该分子相互作用是否参与靶细胞抗氧化反应仍不清楚。本研究假设 TRP 离子通道亚家族作为识别细胞膜上 CAPE 的分子实体，并允许完整内皮细胞抗氧化能力快速变化。通过监测微血管内皮细胞模型中胞质 Ca2...
Analysis of abiotic and biotic stress-induced Ca
钙离子（Ca2+）等次级信使是将环境刺激转导为适当细胞反应的关键组分。不同非生物与生物胁迫以及发育过程可通过外部和内部钙库的流入，引起胞质游离 Ca2+ 浓度暂时升高；刺激的识别特异性取决于钙信号的振幅、持续时间、振荡和空间定位。目前关于胁迫特异性钙瞬变（钙信号）的大部分知识来自模式植物拟南芥，而作物中的相关报道较少。本研究将遗传编...
A Novel Single-Color FRET Sensor for Rho-Kinase Reveals Calcium-Dependent Activation of RhoA and ROCK.
Ras同源家族成员A（RhoA）是细胞骨架动态、分裂、迁移和黏附等过程中的信号枢纽。RhoA活性受到严格的时空控制，但其下游效应器是否共享相同的激活动态仍不清楚。本研究开发了一种新型单色FRET生物传感器，用于在活细胞中以高时空分辨率测量Rho相关激酶（ROCK）活性，并验证了Rho激酶活性报告器（RhoKAR）的性能。RhoKAR...
Characterization of PDGF-Induced Subcellular Calcium Regulation through Calcium Channels in Airway Smooth Muscle Cells by FRET Biosensors.
细胞钙稳态是多种生理过程的基础，但细胞内钙分布不均。哮喘发作时，上皮和炎症细胞分泌血小板衍生生长因子（PDGF），诱导气道平滑肌（ASM）细胞增殖迁移，导致气道狭窄。本研究构建亚细胞靶向 FRET 生物传感器，研究 ASM 细胞不同区室的钙调控。PDGF 诱导的细胞质钙（[Ca2+]C）升高源于细胞外钙内流和内质网（ER）钙（[Ca...
Microglia regulate sleep through calcium-dependent modulation of norepinephrine transmission.
睡眠与免疫系统活动相互影响，但其与脑内常驻免疫细胞小胶质细胞的具体关系仍不清楚。本研究在小鼠中表明，小胶质细胞可通过涉及 Gi 蛋白偶联的 G 蛋白偶联受体（GPCR）、胞内 Ca2+ 信号以及抑制去甲肾上腺素（NE）传递的机制调节睡眠。化学遗传学激活小胶质细胞 Gi 信号可显著促进睡眠，而药理学阻断 Gi 偶联 P2Y12 受体则...
Optical sensing and control of T cell signaling pathways.
T细胞通过T细胞受体（TCR）介导的复杂信号通路调控适应性免疫应答。嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法将TCR功能结构域与特异性抗体结合，用于肿瘤免疫治疗。本文首先概述当前对T细胞信号通路的认识，以及Western blot、流式细胞术和免疫染色等传统方法；但这些方法多依赖细胞固定或裂解，难以在活细胞中解析具有时空分辨率的动态分子事件...
Calcium signaling mediates proliferation of the precursor cells that give rise to the ciliated left-right organizer in the zebrafish embryo.
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...
Measuring Single-Cell Calcium Dynamics Using a Myofilament-Localized Optical Biosensor in hiPSC-CMs Derived from DCM Patients.
心肌细胞同步收缩与兴奋-收缩耦联紧密相关，钙处理失调可损害心功能并导致心肌病和心衰。本文介绍一种基于强度型荧光生物传感器 RGECO-TnT 的方法与分析技术，用于研究肌丝定位的钙信号。扩张型心肌病（DCM）以左心室扩张和收缩功能下降为特征。作者展示该传感器可用于表征健康对照及两名 DCM 患者来源的二维 hiPSC-CM 单层，比...
Polarized distribution of extracellular nucleotides promotes gravity-directed polarization of development in spores of
重力决定 Ceratopteris richardii 蕨类孢子的极化发育。该过程始于钙离子经孢子底部通道内流，是重力应答的必要步骤。已有证据表明胞外 ATP（eATP）可调节钙通道，因此作者提出胞外核苷酸可能参与孢子重力导向极化。动物和植物细胞中，ATP 可由机械敏感通道释放。本研究检验了重力可激活孢子极化释放 ATP、并优先沿孢...
Long-Distance Electrical and Calcium Signals Evoked by Hydrogen Peroxide in Physcomitrella.
植物中的电信号和钙信号是长距离信息传递的基本载体，与活性氧（ROS）波共同参与细胞间信号传导，传递非生物胁迫、病原侵染或机械损伤等刺激信息。目前尚不清楚 ROS 能否在模式苔藓 Physcomitrella 中诱发电信号或钙信号，以及二者关系。本文表明，外源施加过氧化氢（H2O2）可诱发电信号，表现为膜电位的长距离变化，并在刺激后迅...
Cell-Based Sensors for the Detection of EGF and EGF-Stimulated Ca
表皮生长因子（EGF）介导的表皮生长因子受体（EGFR）激活是癌症药物开发的重要靶点。现有体外方法虽可监测 EGF–EGFR 相互作用，但存在局限。本文报道一种活细胞传感器系统，用于监测 EGF 与 EGFR 的相互作用及其后续信号事件。EGF 检测传感细胞基于分裂内肽介导的条件蛋白跨切割反应（CPC）设计：目标 EGF 存在时触发...
Human osteoarthritis knee joint synovial fluids cleave and activate Proteinase-Activated Receptor (PAR) mediated signaling.
骨关节炎（OA）是最常见的关节疾病，蛋白酶活性升高与软骨进行性降解和炎症相关。蛋白酶激活受体（PARs）是一类G蛋白偶联受体，可被蛋白酶切割激活并触发促炎信号，但OA滑液中内源性PAR激活酶尚不清楚。本研究利用遗传编码的PAR生物传感器表达细胞，检测OA患者和健康供体膝关节滑液对PAR1、PAR2和PAR4的切割与激活。通过钙信号实...
Ingestion of miso regulates immunological robustness in mice.
味噌是日本传统发酵大豆酱，具有多种健康益处，但其免疫调节机制尚不清楚。本研究评价味噌对小鼠免疫细胞的作用。小鼠饲喂含5%大豆味噌饲料4周或12周后，脾脏B细胞与T细胞比例未改变，但CD69+ B细胞、生发中心B细胞和调节性T细胞比例增加。长期饲喂12周后，血清中可预防自身免疫的抗DNA IgM抗体升高，而抗DNA IgG抗体不变。对...
Proteinase Activated Receptors Mediate the Trypsin-Induced Ca
胚胎着床是复杂且受严格调控的过程。在人类中，子宫腔上皮可作为一种生物传感器，评估胚胎质量并将信息传递给下方子宫内膜基质细胞；这种质量控制确保只有高质量胚胎着床，异常胚胎被排斥。胚胎-子宫黏膜串扰机制尚未完全阐明。由囊胚分泌的丝氨酸蛋白酶胰蛋白酶参与该交叉信号。本研究探讨胰蛋白酶触发子宫上皮细胞内钙信号的机制。我们发现，蛋白酶激活的 ...
Elucidating regulators of astrocytic Ca
近期荧光指示剂与成像技术的进步推动了对活细胞复杂信号过程（如钙离子活动模式）的功能成像研究。星形胶质细胞是脑网络的重要调节者，具有高度复杂的形态和自发钙活动，但领域缺乏标准化方法来分析与解释钙活动记录，限制了全球比较。本文提出一种基于生物物理的解析概念，用于解析钙生物传感器荧光中复杂时空变化，以理解潜在信号机制。作者开发了基于像素的...
Calcium Signal Profiles in Vascular Endothelium from Cdh5-GCaMP8 and Cx40-GCaMP2 Mice.
本研究报道了Cdh5-GCaMP8小鼠中血管内皮钙信号谱。Cx40-GCaMP2小鼠在连接蛋白40启动子下表达钙生物传感器GCaMP2，已用于揭示内皮钙信号特性，但其动态范围较窄，且静脉内皮缺乏信号。近年开发的GCaMP5/6/7/8具有更优性能，但尚未在内皮特异性钙研究中验证。作者表征了在新开发Cdh5-GCaMP8小鼠中，由VE...
Effects of Salinity and pH of Seawater on the Reproduction of the Sea Urchin
受精和早期发育通常是海洋动物生命周期中最脆弱的阶段，该时期的生物学过程对环境高度敏感。在自然环境中，海胆配子排入海水，经历体外受精和胚胎发育；在实验室中，可精确追踪受精卵及发育胚胎的形态与生化变化。因此，观察海胆卵成功受精及后续胚胎发育可作为评估海洋环境质量的便捷生物传感器。本文研究了海水盐度和pH变化对Paracentrotus ...
10.3390/nu12082293
肠道含有超过半数的免疫细胞和外周神经，并管理食物成分与宿主之间的有益相互作用。Paramylon 是裸藻（Euglena gracilis）中的 β-1,3-葡聚糖储存多糖，可通过影响细胞因子产生发挥免疫刺激活性。本研究利用活体和体外细胞类型特异性钙（Ca2+）成像，探讨调节食物成分与肠道相互作用的信号机制。我们成功在普遍表达黄色变...
Calmodulin disrupts plasma membrane localization of farnesylated KRAS4b by sequestering its lipid moiety.
KRAS4b是一种调控MAPK等信号转导通路的小GTP酶。近期研究关注RAS与钙信号之间的相互作用机制。KRAS4b功能依赖其C末端法尼基化并招募至质膜，部分研究提示Ca2+-钙调蛋白（CaM）可调节该定位。本文结合晶体结构与NMR数据揭示，Ca2+依赖的CaM-KRAS4b相互作用由CaM C端叶疏水口袋对KRAS4b法尼基基团的...