活细胞应激反应过程中线粒体和核仁微环境动力学的荧光寿命成像研究

作     者：杨志刚 刘颖超 张仕青 罗瑞鉴 赵需谦 连加荣 屈军乐 Yang Zhi-Gang;Liu Ying-Chao;Zhang Shi-Qing;Luo Rui-Jian;Zhao Xu-Qian;Lian Jia-Rong;Qu Jun-Le

作者机构：深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第7期

页      面：354-367页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071009[理学-细胞生物学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2023YFC3402903) 深圳市光子学与生物光子学重点实验室(批准号:ZDSYS20210623092006020) 深圳市自然科学基金(批准号:20220807020526001,20231120175730001)资助的课题 

主　　题：荧光寿命显微成像 核仁 微环境 黏度 

摘      要：核仁和线粒体在维持细胞平衡发挥重要作用,研究其生理过程有助于深入了解生物学功能.本文采用一种红色荧光的芘罗丹明荧光探针在不同条件下靶向标记细胞线粒体和核仁.通过激光共聚焦成像和荧光寿命成像技术分析HeLa细胞在光照和药物刺激下细胞凋亡的形态变化,并利用相图定量分析了线粒体与核仁的微环境变化,确定在稳态HeLa细胞中探针标记到的线粒体的平均荧光寿命约为3.65 ns,线粒体黏度约为66×10^(-3)Pa·s.在激光光照后,探针标记到HeLa细胞线粒体的荧光寿命降至3.61 ns,对应线粒体黏度增至约131×10^(-3)Pa·s;使用紫杉醇和秋水仙碱诱导细胞凋亡,观察到探针标记于HeLa细胞核仁的荧光寿命先增加后降低,反映了在HeLa细胞凋亡过程中核仁微环境的变化,证明HeLa细胞在非稳态情况下核仁和线粒体的功能变化,为线粒体和核仁功能障碍相关疾病研究提供了新的研究方法.