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基于单细胞的细胞内氧合和代谢荧光寿命成像
Redox Biology ( IF 10.7 ) Pub Date : 2020-04-27 , DOI: 10.1016/j.redox.2020.101549
Rozhin Penjweini 1 , Branden Roarke 1 , Greg Alspaugh 1 , Anahit Gevorgyan 1 , Alessio Andreoni 2 , Alessandra Pasut 3 , Dan L Sackett 4 , Jay R Knutson 1
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氧化还原化学是所有生物体新陈代谢的基础，因此量化主要氧化还原参与者对于全面了解正常和病理状态下的细胞代谢非常重要。在哺乳动物细胞中，这是通过与游离和酶结合的还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸盐）[H] (NAD(P)H) 和黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD，代表辅酶A）。以前用于这些测量的光学方法存在细胞毒性、速度慢、群体平均以及无法同时测量所有氧化还原参数等问题。在此，我们提出了一种基于福斯特共振能量转移 (FRET) 的氧传感器 Myoglobin-mCherry，它与基于荧光寿命成像 (FLIM) 的烟酰胺辅酶状态测量兼容。通过实时、非侵入性、逐个细胞的细胞内 pO2 和活细胞中辅酶状态监测，可以同时读取代谢活动。此外，该方法揭示了细胞内空间异质性以及细胞间氧合作用和辅酶状态的变化。
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