已有研究表明静磁场（SMF）可通过活性氧（ROS）影响细菌生长，但机制不清。本研究探讨ROS在SMF抑制大肠杆菌生长中的作用。结果显示，250 mT SMF暴露可显著升高大肠杆菌ROS水平，该结果经化学荧光探针、电子顺磁共振（EPR）光谱和基因工程氧化还原生物传感器HyPer共同证实。转录组分析表明，SMF与过氧化氢（H2O2）处理...
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...
急性髓系白血病（AML）化疗常通过诱导活性氧（ROS）过量杀伤肿瘤细胞，而H2O2在细胞内呈区室化动态分布。外源化学荧光探针可能干扰细胞代谢，遗传编码荧光传感器可实时、动态、低扰动地检测活细胞内ROS。本研究以HyPer和TriPer为H2O2传感模块，结合核定位序列（NLS）、线粒体定位序列（MLS）和内质网定位肽，通过慢病毒转染...
遗传编码氧化还原活性化合物生物传感器的发展推动了细胞内氧化还原活性研究新方法。此前作者利用遗传编码生物传感器 HyPer 定量测量活细胞内过氧化氢（H2O2）浓度。本研究改进该方法，用于比较不同表型人细胞在 H2O2 诱导外源氧化应激下胞外与胞质 H2O2 浓度梯度，从而评估抗氧化系统强度。实验使用稳定表达胞质 HyPer 的癌细胞...
代谢综合征全球发病率上升，促进慢性全身炎症、细胞应激和基因突变，进而与2型糖尿病、心血管疾病和癌症等致命慢性病相关。本研究开展随机安慰剂对照试验（n=156），评价每日食用含0.05%表儿茶素与槲皮素1:1混合物的富集面包对参与者人体测量和生化参数的影响。三个月后，总胆固醇、LDL胆固醇、总甘油三酯和空腹血浆葡萄糖显著下降。口腔上皮...
过氧化氢（H2O2）是细胞内重要的信号分子，参与骨骼肌的生理与病理过程，但传统检测方法常产生假象。HyPer 是一种基因编码荧光生物传感器，可实时、特异性地检测细胞内 H2O2。本研究旨在开发并优化在 C2C12 成肌细胞/肌管以及 C57BL/6J 小鼠成熟骨骼肌纤维中表达 HyPer 的方法，并实时测量这些细胞中的胞内 H2O2...
动物体内细胞外过氧化氢（H2O2）信号的空间时间动态仍不清楚。本文介绍一种优化的活体生物传感器成像实验方案，用于在斑马鱼幼鱼中定量测量细胞外 H2O2 的动态及其生理效应。作者利用遗传编码的比率型荧光 H2O2 传感器 HyPer，通过注射体外转录 mRNA 或建立稳定转基因品系，使幼鱼组织表达 HyPer。通过尾鳍尖端截断产生内源...
本研究提出一种基于遗传编码过氧化氢生物传感器 HyPer 的活细胞内平均 H2O2 浓度定量方法。该方法利用流式细胞术检测暴露于 H2O2 的细胞中 HyPer 荧光，分析传感器氧化动力学，并通过动力学方程拟合实验曲线，确定 HyPer 氧化与还原的表观速率常数，进而计算存在或不存在外源 H2O2 时细胞内的过氧化物浓度。将该方法应...
有氧代谢不可避免地产生活性氧（ROS），内源性抗氧化防御可避免有害的细胞内效应。氧化还原平衡取决于环境输入（如饮食、污染）和内源性抗氧化机制的活性。利用氧化还原生物传感器监测细胞内过氧化氢已成功实现；但追踪内源性二硫键还原能力是理解活细胞如何维持氧化还原稳态的关键。本研究比较了靶向细胞质、线粒体和内质网的 H2O2 敏感荧光生物传感...
近年证据表明，氧化还原梯度参与调控形态发生、炎症、再生和组织修复。本文以斑马鱼幼鱼伤口反应中的氧化还原信号为例，简要讨论这些组织尺度模式如何被感知并在空间上调控，从而在动物体内远距离引导生理过程。尾鳍截断可诱导约150–300 μm宽的过氧化氢（H2O2）梯度，该梯度由钙激活的上皮NADPH氧化酶Duox产生：细胞质NADPH将电子...
上皮损伤会迅速招募抗菌白细胞到伤口部位。在斑马鱼幼鱼中，伤口边缘上皮 NADPH 氧化酶 Duox 的激活是这一早期反应所必需的。损伤前白细胞位于血管区域，距伤口约 100–300 μm，而 Duox 如何向白细胞建立长程信号仍不清楚。作者假设 Duox 产生的细胞外过氧化氢（H2O2）可经组织扩散，直接调节这些细胞的趋化信号；但在...
单环芳香胺是广泛存在的环境污染物，其酚类代谢物在细胞内可自氧化为亲电性醌亚胺，并通过转亚胺反应嵌入细胞基质，在赖氨酸侧链氨基上留下可氧化还原活性的取代基。为证明该过程发生在细胞核内，作者用 3,5-二甲基氨基苯酚（3,5-DMAP）处理中国仓鼠卵巢 AA8 细胞，分离组蛋白并进行衍生化、胰酶消化，随后用串联质谱鉴定被修饰的赖氨酸。结...
过氧化氢（H2O2）不仅是氧化应激的关键介质，也是重要的细胞第二信使，参与调控多种细胞信号通路。遗传编码荧光生物传感器 HyPer 是研究活体系统中 H2O2 动态变化的有效工具。本文综述 HyPer 及其改进版本的结构、性能与应用进展。HyPer 由大肠杆菌转录因子 OxyR 的 H2O2 敏感调控域与环状置换黄色荧光蛋白 cpY...
荧光遗传编码过氧化氢传感器已使细胞内这一信号分子的扰动可视化，并具备亚细胞与时间分辨率。比率型传感器有望实现细胞内过氧化氢水平随时间变化的有意义定量，这是氧化还原信号领域的长期目标。目前，将观测到的荧光比率幅度与过氧化物浓度联系起来的研究，多针对细胞悬液或少数贴壁细胞（约10个）。本研究对多个显微镜视野中所有细胞在相同扰动下的响应进...
病理性内质网（ER）应激与活性氧化剂积累密切相关，二者可互为上下游，形成恶性循环，导致多种疾病中的组织萎缩。因此，实时、时间分辨地监测应激诱导的 ER 氧化还原（redox）状态变化十分重要。遗传编码荧光探针的出现使区室特异性氧化还原检测成为可能，这些探针可通过特定氨基酸扩展靶向不同亚细胞位置，包括氧化还原敏感绿色荧光蛋白（roGF...
脑细胞代谢与细胞内氧化还原（redox）平衡密切相关。谷氨酸能传递伴随神经元底物偏好改变。为此，作者研究培养海马神经元暴露于谷氨酸时的胞质氧化还原变化。神经元转染 HyPer，一种用于过氧化氢的基因编码氧化还原生物传感器，可实时成像氧化还原状态。与生物传感器还原相对应的荧光衰减速率，在低剂量谷氨酸（10 μM）以及药理学刺激 NMD...
过氧化氢（H2O2）的受控生成与清除在细胞氧化还原稳态和信号转导中起重要作用。本研究将遗传编码的 H2O2 荧光生物传感器 HyPer 靶向至哺乳动物细胞的不同区室，以考察这些过程。在 HEK293 细胞中表达的 HyPer 可感知低微摩尔水平的 H2O2，并对多种氧化还原扰动和信号事件产生可逆响应。当靶向至细胞核、细胞质、过氧化物...
氧化还原生化过程日益被认为是细胞信号处理与细胞命运决定的重要组成部分，但在活细胞、组织或生物体的自然环境中观察和定量明确定义的氧化还原过程仍十分有限。目前最先进且最有前景的工具是源自绿色荧光蛋白（GFP）的遗传编码氧化还原探针。自问世以来，氧化还原敏感黄色荧光蛋白（rxYFP）、氧化还原敏感 GFP（roGFPs）和 HyPer 迅...