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...
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...
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...
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...
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...
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 ...
本综述讨论星形胶质细胞中已知与推测的区室化 3',5'-环腺苷酸（cAMP）信号转导。星形胶质细胞已成为脑生理与病理中的关键细胞类型。近年来，cAMP 受到的关注少于 Ca2+，但其驱动细胞功能及响应胞内外刺激的能力可能不亚于 Ca2+。Ca2+ 与 cAMP 之间存在广泛串扰，且 cAMP 信号常发生在围绕多蛋白信号复合体的亚细胞...
脑内肾素-血管紧张素系统（RAS）激活是高血压发生的关键环节，下丘脑室旁核（PVN）是血管紧张素能交感兴奋神经环路中调控血压的核心区域，但PVN中(Pro)肾素受体（PRR）在高血压中的作用尚不清楚。本研究采用DOCA-盐诱导的小鼠高血压模型，通过向PVN双侧纳米注射腺相关病毒（AAV）介导的Cre重组酶，特异性敲低PVN神经元中的...
钙/钙调蛋白（Ca2+/CaM）依赖的蛋白信号调控在肌肉发育、免疫应答、心肌功能及神经元连接可塑性中具有重要作用。在兴奋性神经元中，Ca2+经NMDA受体内流并结合钙调蛋白（CaM），进而调控下游钙调蛋白结合蛋白（CBP）的激活；不同CBP对Ca2+输入频率具有选择性“调谐”。作者将此前描述CBP竞争结合CaM的确定性模型扩展，纳入...
背景：肾小球足细胞丢失是糖尿病肾病（DKD）的标志，肾内氧化应激升高被认为参与足细胞损伤，NADPH氧化酶4（NOX4）是肾脏活性氧尤其是H2O2的主要来源。作者假设NOX4来源的H2O2通过升高足细胞钙水平促进DKD中足细胞损伤。方法：采用Nox4基因缺失的Dahl盐敏感（SSNox4-/-）大鼠，以及TRPC6敲除或TRPC5/...
缺血性心脏病是致心律失常状态，常伴缺氧、酸中毒和钙信号受损。本研究报道急性缺氧和酸化对大鼠新生心肌细胞培养的影响。结果：根据 L 型钙电流（ICa）失活动力学识别两种新生心肌细胞群：快速失活 ICa（τ约20 ms，3-4天培养占优势）和慢速失活 ICa（τ≥40 ms，7天培养占优势）。急性缺氧（pO2<5 mmHg，50-100...
本文综述了利用光学成像研究交感神经活动（SNA）在血管功能中作用的信息。早期研究在离体动脉和血管组织中采用电场刺激神经末梢（EFS）模拟 SNA，并通过共聚焦成像外源荧光钙指示剂，揭示去甲肾上腺素（NE）、ATP 和神经肽 Y（NPY）在血管平滑肌细胞中引发或调节不同钙信号模式。嘌呤能突触钙瞬变（jCaTs）由兴奋性突触电位期间钙内...
营养信号整合并协调基因表达、代谢与生长，但其初级分子机制在植物和动物中仍不清楚。本文利用超灵敏钙离子生物传感器 GCaMP6 对拟南芥叶片和根部进行活细胞成像，发现硝酸盐可触发独特的胞质与细胞核 Ca2+ 动态信号。通过硝酸盐敏化的靶向功能基因组筛选，鉴定出 III 亚基钙依赖蛋白激酶（CPK）作为协调初级硝酸盐响应的主调控因子。作...
朗格汉斯岛含多种内分泌细胞，对葡萄糖稳态至关重要。β细胞和α细胞分别分泌胰岛素和胰高血糖素，数量最多；分泌生长抑素的δ细胞和分泌胰多肽的PP细胞较少。由于难以区分不同细胞类型，尤其是活细胞成像中免疫染色不适用，胰岛细胞功能研究受限。本研究构建了一套细胞类型特异性启动子控制的荧光蛋白表达载体，并评价其在功能胰岛成像中的适用性。作者构建...
植物发育与组织和细胞的代谢状态高度互作，当前研究重点在于阐明代谢网络与基因调控网络之间的关联及机制。能够在活体内以高时空分辨率检测小分子的遗传编码传感器，有望成为定量和可视化植物代谢物通量动态的理想工具。本文综述了当前用于测量激素、钙离子和糖等信号分子，以及通过能量等价物和 pH 监测代谢状态的方法。作者区分了直接可逆结合底物的传感...
血小板致密颗粒（PDG）是酸性钙储存器，对正常止血至关重要。它们由晚期内体区室通过囊泡运输接收 PDG 特异性蛋白而发育，但成熟机制尚不清楚。本文证明双孔通道 2（TPC2）是 PDG 膜组分，可调节 PDG 腔内 pH 和可释放 Ca2+ 池。作者利用遗传编码 Ca2+ 生物传感器和 TPC2 孔突变体，阐明 TPC2 在 PDG...
蛋白酶激活受体-2（PAR-2）可作为蛋白酶的天然生物传感器，并调控皮肤多种功能，但其在皮脂细胞中的表达与作用尚不清楚。本研究在 SZ95 人源皮脂细胞中于 mRNA 和蛋白水平鉴定了 PAR-2 表达。PAR-2 激动肽或痤疮丙酸杆菌（P. acnes）培养上清可诱导细胞内 Ca2+ 动员，表明 P. acnes 是皮脂细胞 PA...
发育心肌细胞的核心特性是能够自发跳动，但其机制是否类似成人心脏尚未直接验证。本研究在人诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPS-CM）和大鼠新生心肌细胞（rN-CM）中，通过全细胞/穿孔膜片钳和二维共聚焦成像，比较肌浆网与线粒体钙信号及If通道对自发节律的贡献。结果显示：两类细胞在24℃下均自发跳动（60–140次/分）；将膜电位钳制在...
微生物相关分子模式（MAMP）与模式识别受体（PRR）结合并激活受体激酶是植物先天免疫的关键步骤。MAMP 感知后最早可检测事件之一是胞质 Ca2+ 水平快速短暂升高。植物中导致 Ca2+ 内流的信号事件及所涉通道分子身份知之甚少。本研究使用稳定表达荧光素酶 aequorin Ca2+ 生物传感器的转基因拟南芥，监测细菌肽 MAMP...
本研究评估了可激活 Epac1 和 Epac2 的 cAMP 类似物乙酸甲酯 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 在人朗格汉斯胰岛中的胰岛素促泌作用。RT-QPCR 显示人胰岛主要表达 Epac2，同时可检测到 Epac1。在胰岛灌流条件下，10 μM 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 可增强 10 mM 葡萄...