麻醉条件下线粒体基因编码电压指示器的开发与应用

麻醉条件下线粒体基因编码电压指示器的开发与应用

基于遗传编码电压指示器(GEVIs)的线粒体靶向应用 背景与研究动机 线粒体,作为真核细胞的能量工厂,在多种细胞过程中起着重要作用,包括生物能量转换、代谢物合成、细胞存活、钙存储和热量产生等。在需要大量需氧代谢的器官中,如大脑和心脏,线粒体的正常功能尤为关键。维持神经元和心肌细胞的静息膜电位需要消耗大量能量,这主要通过钠钾泵(Na+/K+ ATP酶)实现。线粒体内膜包含载体、离子通道和离子泵,负责运输各种物质,从而产生并影响线粒体膜电位(MMP, ψm)。ψm与各种细胞生理相关,包括能量生产、反应性氧化物(ROS)形成、促进代谢底物和离子的跨膜运输等。此外,ψm还影响线粒体形态,参与线粒体吞噬和凋亡等过程。 当前测量线粒体膜电位(Δψm)的方法依赖于脂溶性阳离子染料的分布。然而,至今还没有针...