肠道微生物组日益被认为是神经退行性疾病的风险修饰因子，但其机制仍不清楚。本文显示，hTau.P301S 渐进性 tau 病小鼠模型出现肠道微生物组成与功能改变，而基于淀粉样蛋白的 5xFAD 或 3xTg 阿尔茨海默病模型未重现该改变。通过慢性抗生素处理破坏肠道微生物组，可加重 hTau.P301S 小鼠的认知缺陷和 tau 病理，...
钙激活蛋白酶（calpains）切割蛋白并改变其功能，过度活性是神经退行性疾病等疾病的病理标志。现有 calpain 活性检测多依赖死后组织，通量低、成本高且回顾性强，限制抑制剂筛选。本文建立清醒小鼠脑内实时检测 calpain 活性的新方法：用 AAV 载体在小脑神经元表达 FRET calpain 传感器，并通过植入光纤套管记录...
帕金森病（PD）以选择性易感神经元中纤维状α-突触核蛋白（aSyn）异常积累为特征，但临床异质性分子基础不明。本研究采用尸检确认的PD病例和匹配对照，按早发（<60岁）、晚发（>60岁）及晚发中快速进展（病程<5年）、缓慢进展（病程>10年）分组，应用生化检测、FRET生物传感器细胞和无细胞种子扩增检测（SAA）分析aSyn分子异质...
AMP-激活蛋白激酶（AMPK）是细胞能量稳态的关键调控因子，在能量应激下通过结合AMP并被上游激酶（如LKB1和CaMKK2）磷酸化而完全激活，从而恢复代谢平衡；CaMKK2还可响应钙信号独立于AMP激活AMPK。本文综述了用于测量AMPK活性的遗传编码激酶活性报告器（KARs）的发展，重点介绍FRET型、单荧光蛋白激发比型、相分...
金属纳米颗粒的局域等离激元加热为通过可控热应力破坏癌细胞提供了有前景的策略。然而，在复杂组织环境中细胞如何感知并响应微尺度温度变化仍不清楚。本文研究等离激元诱导的局部加热如何重塑肿瘤球状体中细胞内信号传导和细胞命运，重点关注细胞外调节激酶（ERK）通路。表达 FRET 型 ERK 生物传感器的 HeLa 球状体接受由金纳米星作为纳米...
TDP-43 病理是肌萎缩侧索硬化（ALS）、额颞叶痴呆（FTD）和边缘系统为主年龄相关 TDP-43 脑病（LATE）等神经退行性疾病的标志。患者中胞质 TDP-43 聚集伴随核定位与功能破坏。TDP-43 是 RNA 结合蛋白，调控转录加工并抑制隐匿外显子剪接，其功能丧失导致基因表达失调。尽管重要，聚集与功能障碍的联系仍不清楚，...
阿尔茨海默病（AD）是老年人痴呆的主要病因，以进行性记忆和行为障碍为特征，其病理标志为淀粉样斑块和神经原纤维缠结（NFTs）。尽管已深入理解这些标志，但由于对疾病基本细胞机制认识有限，仍缺乏有效治疗策略。非编码RNA，尤其是microRNA（miRNA），可结合靶mRNA的3'UTR抑制表达，是潜在研究方向。本研究分析对照与AD患者...
三磷酸腺苷（ATP）作为自分泌和旁分泌嘌呤能信号分子，可释放至细胞外空间并参与正常细胞间通讯、损伤与免疫反应。作者此前报道了一种基于荧光蛋白的遗传编码 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，可检测微摩尔水平的细胞外 ATP。本研究通过 ATP 结合位点定点突变和细胞表面展示优化，开发了第二代传感器 ECATS2，其对细...
植物通过长高竞争光照，这是避荫综合征的一部分，由邻近叶片反射的远红光（FR）增加触发。根部对地上部感知的 FR 信号作出反应，减少侧根萌发。已知赤霉素（GA）参与补充 FR 诱导的地上部伸长，但 GA 虽可从茎运输到根，其在侧根生长调控中的作用尚不清楚。本研究通过化学和遗传手段操纵 GA，证明 GA 可调节拟南芥中由茎感知 FR 富...
Förster共振能量转移（FRET）生物传感器基于供体与受体荧光团之间的非辐射能量转移，通过荧光强度、FRET效率或荧光寿命的变化实现生物分子检测，具有高灵敏度、高特异性和实时监测优势。本综述系统总结了FRET生物传感器在细胞成像、药物发现、病原检测和癌症诊断中的最新进展，涵盖供体–受体对优化、单分子FRET、荧光寿命成像、pH/...
自噬在阿尔茨海默病（AD）中受损，尤其表现为自噬体-溶酶体融合阶段。近期研究提示肌醇多磷酸 5-磷酸酶 OCRL（Lowe 眼脑肾综合征蛋白）参与该融合过程，但其在 AD 病理生理中的作用仍不清楚。本研究检测了 OCRL 在死后 AD 脑和 5XFAD 转基因小鼠模型中的定位与表达。结果显示，OCRL RNA 水平未显著改变，但 O...
RAS/ERK 通路在多种癌症的诊断与治疗中起核心作用，ERK 活性在单细胞内高度动态，并通过 c-Myc、c-Fos、Fra-1 和 Egr-1 等效应蛋白驱动增殖、代谢等过程。本文利用活细胞 FRET 生物传感器 EKAR3.1 测量 ERK 活性，并与下游靶蛋白的循环免疫荧光（4i）多重染色联用，构建单细胞活细胞信号与固定细胞...
血管性血友病因子（vWF）是循环系统中的大分子糖蛋白，在血管损伤处感知水动力并募集血小板形成血栓。本文开发了一种FRET生物传感器，用于监测vWF对水动力的构象变化。该传感器锚定于细胞表面，全长vWF的A2结构域两侧分别融合ECFP和YPet荧光蛋白对。将293T细胞接种于微流控通道后，2.8 dyn/cm2剪切力（28 µN/cm...
阿尔茨海默病（AD）的初始分子改变尚不清楚。已确立的 AD 以 β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积于老年斑和过度磷酸化纤维 tau 形成神经原纤维缠结（NFTs）为特征。既往证据提示 tau 多聚化形成小聚集体是最早分子改变之一。本研究调查早期小 tau 多聚体的种子能力及相关转录变化，以揭示 AD 型 tau 病理早期过程。利用 tau ...
丛枝菌根（AM）真菌与植物形成共生关系，影响植物磷酸盐（Pi）吸收途径、代谢和根细胞生理。尽管 Pi 作用重要，其在菌根根中的分布与响应动态仍缺乏实时细胞水平监测。传统 Pi 测定方法难以实现活体单细胞动态成像。随着共聚焦显微镜定量成像和遗传编码荧光传感器的发展，细胞内 Pi 浓度实时成像成为可能。其中，基于荧光共振能量转移（FRE...
可视化软质和活体生物材料中的机械应力分布，对理解生物过程和优化材料设计至关重要，但因其复杂性、动态性和力学敏感性而极具挑战。由于多糖广泛存在于多种生物材料中，作者设计了一种整合 Förster 共振能量转移（FRET）张力传感模块与碳水化合物结合模块（CBM）的生物传感器 FTSM-CBM，用于实时监测这些材料的应力分布。通过简单滴...
荧光生物传感器为在活体系统中以高时空分辨率追踪和定量蛋白活性提供了强大工具。然而，遗传编码荧光蛋白的表达可能干扰内源信号通路，导致发育和生理异常。EKAREV-NLS 小鼠模型携带基于 FRET 的生物传感器，用于监测细胞外调节激酶（ERK）活性，已在多种细胞类型和器官中体内体外广泛应用。本研究报道 EKAREV-NLS C57BL...
背景与目的：肌浆网 Ca2+-ATP 酶（SERCA2a）在心力衰竭中功能受损。磷酸二酯酶（PDE）参与调控局部 cAMP 信号和蛋白激酶 A（PKA）活性，二者对心脏功能至关重要。本研究旨在鉴定导致糖尿病心肌病中 SERCA2a 活性下降和心脏收缩功能减退的 PDE 亚型。实验方法：野生型小鼠分别饲喂普通饲料或高脂饮食（HFD）。...
G蛋白偶联受体（GPCR）寡聚化可调节受体功能。作者此前发现血清素受体7（5-HT7R）与细胞黏附分子CD44相互作用，但其功能后果不明。本研究用定量FRET（lux-FRET）测定5-HT7R与CD44同源及异源复合物形成亲和力，并用cAMP响应荧光素酶和FRET型cAMP生物传感器评估异源寡聚化对5-HT7R介导cAMP信号的影...
近期增强 cGMP 信号治疗心血管疾病的临床试验重新引发对肾脏 cGMP 生物学的关注，但其在肾小球内皮细胞（GECs）和足细胞中的作用仍不清楚。本研究利用在 GECs 或足细胞中表达 FRET 型 cGMP 生物传感器 cGi500 的小鼠急性肾切片，实现细胞内 cGMP 的实时可视化。给予心房利钠肽（ANP）或一氧化氮供体 SN...