斑马鱼幼鱼因透明而成为研究心脏生理、病理及药物发现的有价值模型，但荧光光学映射中心脏跳动会产生运动伪影。以往通过敲低心肌肌钙蛋白T2A或使用肌球蛋白抑制剂消除心脏运动，但这些方法会破坏机械-电与机械-机械偶联机制。本研究采用比率型基因编码生物传感器，在完整斑马鱼幼鱼跳动的心脏中成像钙离子，因为比率定量可校正运动伪影。结果显示，无论通...
钙瞬变驱动细胞释放前列腺素 E2（PGE2）。本研究结合荧光显微镜与模拟模型，可视化 PGE2 诱导的蛋白激酶 A（PKA）激活，并定量单细胞分泌的 PGE2。首先制备表达光遗传或化学遗传钙通道刺激器 OptoSTIM1 或 Gq-DREADD 的 PGE2 产生细胞；其次制备表达 Gs 偶联 PGE2 受体 EP2 和基于 För...
肌节是骨骼肌收缩的功能单位，多种获得性和遗传性肌病影响其功能。在完整活体骨骼肌纤维中实时研究肌节激活机制具有挑战。本研究设计并构建了一种骨骼肌特异性分子内FRET生物传感器，将其工程化整合入快骨骼肌肌钙蛋白C（TnC），用于研究肌节激活动态。在转基因动物中，TnC生物传感器通过化学计量替换内源TnC整合入肌丝，不改变正常骨骼肌收缩形...
肌节是心肌收缩的功能单位，但此前无法在活体心肌中实时研究细丝激活动力学。本研究报道一种整合入心肌肌节的心脏肌钙蛋白C（TnC）FRET生物传感器，通过等位替换内源TnC实现原位表达。该传感器首次提供证据，表明在单次心肌收缩过程中存在多种细丝激活配体，包括与TnC相互作用的肌钙蛋白I（cTnI）以及循环肌球蛋白。结果显示，TnC FR...
肌浆网与线粒体在细胞内 Ca2+ 信号控制中的偶联缺陷被认为参与神经肌肉疾病进展。我们此前发现肌萎缩侧索硬化（ALS）小鼠模型骨骼肌中线粒体功能呈节段性丧失，并伴随肌浆网 Ca2+ 释放活性升高且失控。该局部线粒体缺陷使研究者可在同一肌纤维内比较线粒体正常与缺陷区域，从而评估线粒体在兴奋-收缩（E-C）偶联中清除 Ca2+ 的贡献。...