- 2025-07-14 01:09:44細胞能量代謝
- 細胞能量代謝是指細胞通過一系列生化反應獲取、轉換、儲存和利用能量的過程。它主要涉及糖解作用、檸檬酸循環和氧化磷酸化等關鍵途徑，將食物中的化學能轉化為ATP中的化學能，供細胞各種生命活動使用。糖解作用在細胞質中進行，將葡萄糖分解為丙酮酸；檸檬酸循環和氧化磷酸化則在線粒體中進行，進一步氧化丙酮酸并釋放大量能量。這些過程受到多種酶和調節因子的精確調控，確保細胞能量供應的穩定和高效。
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細胞能量代謝資訊
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- 近日，蘇州大學就細胞能量代謝分析儀和原位直接進樣質譜儀進行公開招標，并于2024年10月09日 09點00分開標。
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細胞能量代謝問答
- 2022-11-01 16:32:39Nature Metabolism：AD治療新策略！張杰教授團隊揭示小膠質細胞能量代謝調控新機制
- 帶你看文獻，只做純干貨文獻精讀第37期阿爾茨海默病（Alzheimer’sdisease, AD）是一種最為常見的神經退行性疾病，患者表現為進行性的記憶和認知功能喪失。隨著全/球人口老齡化的日益加劇，AD患者數量不斷增加，但是到目前為止，臨床上仍然缺乏能夠有效治療AD的藥物或手段。越來越多的證據表明，AD具有代謝性疾病的多種特征。例如，AD患者伴有大腦糖代謝障礙，并且它的發生先于患者認知功能障礙幾十年。然而，糖代謝異常在AD發病過程中的作用機制目前仍知之甚少。2022年10月6日，廈門大學醫學院神經科學研究所張杰教授團隊在Nature Metabolism雜志上發表題為“Microglial hexokinase 2 deficiency increases ATP generation through lipid metabolism leading toβ-amyloid clearance”的研究論文。文章證實，己糖激酶2（Hexokinase2, HK2）通過調節小膠質細胞的能量代謝，在小膠質細胞清除病理性的Aβ聚合物和斑塊沉積的過程中發揮了重要作用，提示HK2可能是AD治療的一個關鍵作用靶點。廈門大學醫學院神經科學研究所張杰教授為本論文的通訊作者，冷歷歌副教授為本論文的第/一作者及共同通訊作者。在AD中，小膠質細胞通過消耗三磷酸腺苷（ATP）來清除具有神經毒性的Aβ蛋白低聚物和斑塊沉積，這個過程需要大量的ATP。己糖激酶（HK）是葡萄糖代謝途徑中的第一個關鍵酶，能夠將葡萄糖轉化為葡萄糖-6-磷酸（Glucose-6-Phosphate, G-6-P），促進ATP的產生。HK包含四種亞型（HK1-4），其中HK2是胰島素敏感組織（如心臟、骨骼肌、脂肪和大腦）中主要的亞型。然而，HK2對AD中小膠質細胞功能的作用尚不清楚。在該研究中，作者首先檢測了在哺乳動物大腦中存在的HK1-3的表達情況，發現HK2在AD患者和AD小鼠模型（5xFAD小鼠）的小膠質細胞中表達特異性增高。隨后，作者構建了小膠質細胞HK2特異性敲除的小鼠，并與5xFAD小鼠雜交（CcKO-5xFAD），以觀察小膠質細胞中HK2缺失對AD的影響。小膠質細胞中HK2缺失可以減少Aβ斑塊，并拯救5xFAD小鼠的認知功能障礙。此外，作者進一步利用抑/制劑來抑/制HK2活性，包括氯尼達明和3-溴/丙/酮酸，其中，氯尼達明已用于臨床上多種腫瘤的治/療。通過抑/制HK2激酶活性，作者同樣觀察到5xFAD小鼠大腦中Aβ斑塊減少，以及小鼠的認知缺陷減輕。圖1.小膠質細胞中HK2缺失能夠減少Aβ斑塊，并拯救5xFAD小鼠的認知功能障礙小膠質細胞在斑塊周圍聚集被認為是吞噬清除病理性Aβ斑塊沉積的一個關鍵過程。作者進一步的實驗表明，抑制或敲除HK2能夠促進小膠質細胞的遷移和吞噬能力，這種遷移和吞噬的過程都需要消耗能量。令人驚訝的是，藥物抑制或基因缺失HK2會降低神經元或星形膠質細胞中ATP的產生，但是可以顯著增加小膠質細胞中ATP的形成。這可能與大腦小膠質細胞獨特的代謝模式有關，抑制HK2信號導致小膠質細胞內脂蛋白脂肪酶（Lipoprotein Lipase, LPL）表達上調，從而觸發脂肪酸代謝，迅速提升胞內的ATP水平。最后，作者發現，HK2的兩種下游代謝物G-6-P和果糖-6-磷酸（Fructose-6-Phosphate, F-6-P）通過磷酸戊糖途徑調節NADPH水平，能夠逆轉HK2缺乏引起的LPL的升高。總之，該研究證明了HK2是AD發病過程中糖酵解改變和脂質代謝之間的關鍵環節。在HK2抑制或缺乏時，小膠質細胞中的ATP水平顯著升高，但神經元或星形膠質細胞中并沒有。這一發現首次證實，葡萄糖的低代謝可以增加小膠質細胞中ATP的生成。此外，抑制小膠質細胞HK2可有效促進AD小鼠Aβ斑塊的吞噬，減輕認知障礙。這些結果表明，以HK2為靶點的基因或藥物干預可能是AD治療的一種新策略。論文原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s42255-022-00643-4團隊PI簡介張杰，教授、博導，國家杰出青年科學基金、國家優秀青年科學基金、教育部新世紀優秀人才等獲得者。長期從事重大腦疾病比如老年癡呆（AD）、抑郁癥等的致病機理和藥物開發研究。至今以第一作者或通訊作者發表論文30余篇。近5年張杰教授以通訊作者在國際知名學術期刊（Nature Neuroscience, Neuron, Biological Psychiatry, Cell Reports, PNAS, JNS, JBC，Clinical Cancer Research等）發表多篇論文。熱忱歡迎優秀博士后加盟，同時歡迎優秀學子報考廈門大學醫學院張杰教授課題組研究生。聯系方式：jiezhang@xmu.edu.cn
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- 2023-05-26 10:16:46“管住嘴”就能減肥？女性頑固型肥胖能量代謝研究
- 關鍵詞：易科泰能量代謝測量技術，節食敏感型（DS,Diet-sensitive）VS不敏感型（DR,Diet-resistant）,靜息代謝率（RMR），活動能量消耗（AEE），代謝表型幾十年來，有一種持久的一刀切的方法來治 療肥胖：接受低熱量的飲食。然而，有證據表明，這種以飲食為中心的方法根本不適用于堅持臨床體重管理計劃的肥胖成年人，甚至提高快速減重女性患代謝綜合征的風險。加拿大渥太華大學醫學院的科研人員采用FMS便攜式人體能量代謝測量技術、細胞能量代謝測量技術等方法在2022年《柳葉刀》子刊eBioMedicine雜志上發表“Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity”一文，揭示了更難通過飲食控制達到體重降低目標的這部分人群的肥胖表型，即節食不敏感型患者的獨特代謝特征。 上圖為樣品采集、測試程序和干預的時間點示意圖。招募了10 名節食敏感（DS，Diet-sensitive）和10名年齡、體重及BMI相匹配的節食不敏感（DR，Diet-resistant）肥胖女性接受為期6周的監督運動訓練干預。基線（BL），運動后訓練（PET），整個監督運動過程中通過運用水汽壓稀釋校正技術的高分辨率、高精度便攜式人體能量代謝測量系統監測不同運動強度等級、不同運動狀態肥胖女性的能量消耗、代謝底物利用等，以及室溫下休息狀態的靜息代謝率等指標。結果見下圖：上圖c），與DS肥胖女性相比，DR女性在BL階段的靜息能量消耗較低，但PET階段不顯著；上圖d）,當使用分級運動進行評估時，DS和DR肥胖女性在運動期間的能量消耗沒有差異，然而，在整個運動測試中，DR女性在更大的活動量（40W）下具有更高的呼吸交換比（RER），并且具有更高的心率（HR）。運動訓練降低了兩組的RER和HR（n=10）。 總的研究結果表明，對節食不敏感的女性，運動干預改善了其身體成分、骨骼肌線粒體含量和新陳代謝，對節食敏感的女性影響最小。運動優先增強骨骼肌代謝，并改善有最小飲食誘導體重減輕史的女性的身體成分。這些臨床和代謝機制見解使該領域朝著更好的個性化方法來治 療不同的肥胖表型。這些發現證實并大大擴展了肥胖中高度可變的代謝表型的概念，這些表型需要個性化的肥胖療法。特別是，通過節食很難達到減肥效果的代謝表型患者，應優先考慮科學運動。 北京易科泰生態技術有限公司與美國Sable等國際知名能量代謝測量技術公司合作，為國內生物醫學、運動醫學、環境醫學研究提供全面能量代謝研究技術方案和能量代謝實驗室方案：1)大鼠、小鼠等實驗動物能量代謝測量技術2)靈長類能量代謝測量技術3)果蠅能量代謝測量技術4)斑馬魚能量代謝測量技術5)人體能量代謝測量技術6)動物活動與生理指標（體溫、心率等）監測技術7)測量參數包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸交換速率（RER）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導速率（Ct）、日代謝率（DEE）、最大代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)等。 參考文獻：1.Chantal A Pileggi, Denis P Blondin, Breana G Hooks, et al. Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity, eBioMedicine (2022). DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.104192.
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- 2023-02-28 10:29:09“管住嘴”就能減肥？女性頑固型肥胖能量代謝研究
- 關鍵詞：易科泰能量代謝測量技術，節食敏感型（DS,Diet-sensitive）VS不敏感型（DR,Diet-resistant）,靜息代謝率（RMR），活動能量消耗（AEE），代謝表型 幾十年來，有一種持久的一刀切的方法來治 療肥胖：接受低熱量的飲食。然而，有證據表明，這種以飲食為中心的方法根本不適用于堅持臨床體重管理計劃的肥胖成年人，甚至提高快速減重女性患代謝綜合征的風險。加拿大渥太華大學醫學院的科研人員采用FMS便攜式人體能量代謝測量技術、細胞能量代謝測量技術等方法在2022年《柳葉刀》子刊eBioMedicine雜志上發表“Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity”一文，揭示了更難通過飲食控制達到體重降低目標的這部分人群的肥胖表型，即節食不敏感型患者的獨特代謝特征。 上圖為樣品采集、測試程序和干預的時間點示意圖。招募了10 名節食敏感（DS，Diet-sensitive）和10名年齡、體重及BMI相匹配的節食不敏感（DR，Diet-resistant）肥胖女性接受為期6周的監督運動訓練干預。基線（BL），運動后訓練（PET），整個監督運動過程中通過運用水汽壓稀釋校正技術的高分辨率、高精度便攜式人體能量代謝測量系統監測不同運動強度等級、不同運動狀態肥胖女性的能量消耗、代謝底物利用等，以及室溫下休息狀態的靜息代謝率等指標。結果見下圖：上圖c），與DS肥胖女性相比，DR女性在BL階段的靜息能量消耗較低，但PET階段不顯著；上圖d）,當使用分級運動進行評估時，DS和DR肥胖女性在運動期間的能量消耗沒有差異，然而，在整個運動測試中，DR女性在更大的活動量（40W）下具有更高的呼吸交換比（RER），并且具有更高的心率（HR）。運動訓練降低了兩組的RER和HR（n=10）。 總的研究結果表明，對節食不敏感的女性，運動干預改善了其身體成分、骨骼肌線粒體含量和新陳代謝，對節食敏感的女性影響最小。運動優先增強骨骼肌代謝，并改善有最小飲食誘導體重減輕史的女性的身體成分。這些臨床和代謝機制見解使該領域朝著更好的個性化方法來治 療不同的肥胖表型。這些發現證實并大大擴展了肥胖中高度可變的代謝表型的概念，這些表型需要個性化的肥胖療法。特別是，通過節食很難達到減肥效果的代謝表型患者，應優先考慮科學運動。 北京易科泰生態技術有限公司與美國Sable等國際知名能量代謝測量技術公司合作，為國內生物醫學、運動醫學、環境醫學研究提供全面能量代謝研究技術方案和能量代謝實驗室方案：1)大鼠、小鼠等實驗動物能量代謝測量技術2)靈長類能量代謝測量技術3)果蠅能量代謝測量技術4)斑馬魚能量代謝測量技術5)人體能量代謝測量技術6)動物活動與生理指標（體溫、心率等）監測技術7)測量參數包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸交換速率（RER）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導速率（Ct）、日代謝率（DEE）、最 大代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)等。 參考文獻：1.Chantal A Pileggi, Denis P Blondin, Breana G Hooks, et al. Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity, eBioMedicine (2022). DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.104192.
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- 2025-02-18 14:30:11細胞成像檢測系統如何操作？
- 細胞成像檢測系統：革新生命科學研究的關鍵工具 細胞成像檢測系統是生命科學領域中的一項重要技術，它廣泛應用于細胞生物學、醫學研究以及藥物開發等多個領域。隨著技術的不斷進步，細胞成像檢測系統的功能和精度也在不斷提升，使研究人員能夠更深入地觀察細胞內部的動態變化、結構特征以及各種生物學過程。這些系統不僅幫助科學家更好地理解細胞行為，還為疾病的早期診斷和方案的制定提供了強有力的支持。本文將詳細介紹細胞成像檢測系統的工作原理、應用領域及其對生命科學研究的重要意義。 細胞成像檢測系統的工作原理 細胞成像檢測系統通過使用顯微技術，結合先進的成像設備，能夠捕捉到細胞內部和表面的細節。常見的技術包括熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡等。熒光成像技術利用熒光染料標記細胞中的特定分子或結構，能夠清晰地顯示細胞的各種動態過程，如蛋白質的表達、細胞的增殖與死亡等。共聚焦顯微鏡則通過激光掃描技術獲得高分辨率的細胞圖像，能夠在更高的放大倍率下獲得更細致的觀察結果。 通過這些成像技術，細胞成像檢測系統能夠實時捕捉細胞在不同生理狀態下的變化。比如，研究人員可以通過成像觀察癌細胞如何在不同藥物作用下發生變化，從而幫助篩選出更具的藥物。隨著分辨率和成像速度的不斷提升，現代細胞成像檢測系統能夠獲得更加精確的細胞圖像，甚至可以對活細胞進行長時間的動態監測。 細胞成像檢測系統的應用領域 細胞成像檢測系統在多個領域得到了廣泛應用，特別是在生命科學和醫學研究中。它在細胞生物學研究中起著至關重要的作用。通過精確觀察細胞內的分子活動，研究人員能夠揭示許多細胞內在的生物學過程，包括蛋白質的定位、細胞周期的調控以及細胞信號傳導等。通過這些研究，科學家能夠深入了解細胞的基本功能和機制。 細胞成像檢測系統在癌癥研究中的應用也尤為突出。通過實時觀察腫瘤細胞的生長和擴散過程，科學家能夠分析腫瘤細胞與正常細胞的差異，進而尋找新的靶點進行。細胞成像技術還在藥物篩選中得到了重要應用，通過成像系統觀察藥物對細胞的影響，幫助篩選出更具和更安全的藥物。 細胞成像檢測系統的未來發展 隨著技術的不斷創新，細胞成像檢測系統在未來將更加、高效。例如，隨著超分辨率成像技術的發展，研究人員將能夠觀察到比以往更細微的細胞結構，甚至可能突破傳統顯微技術的分辨率極限。自動化和人工智能技術的結合也將進一步提高成像效率和分析準確性，減少人工干預，使細胞成像檢測更加便捷。 在疾病診斷方面，細胞成像檢測系統的未來也充滿了無限潛力。通過結合生物標志物和成像技術，研究人員可以實現更早期的疾病診斷，特別是癌癥、神經退行性疾病等疾病的早期篩查，從而提高的成功率。 結論 細胞成像檢測系統作為生命科學研究中不可或缺的工具，其在細胞生物學、醫學研究及藥物開發等領域的應用具有重要意義。隨著技術的不斷進步，細胞成像系統的功能和應用場景也將不斷擴展，推動著生命科學的發展。對于未來的醫學和生物學研究，細胞成像檢測系統必將繼續發揮著關鍵作用，成為揭示生命奧秘的重要手段。
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- 2025-05-12 19:00:22干涉顯微鏡能看到活細胞嗎
- 干涉顯微鏡能看到活細胞嗎？這一問題在生物學和細胞學研究中有著廣泛的關注。干涉顯微鏡作為一種先進的光學成像技術，其高分辨率和非侵入性特點使其在生物學、醫學和材料科學等領域得到廣泛應用。本文將探討干涉顯微鏡在觀察活細胞方面的能力，分析其工作原理、優點與局限性，并討論該技術在細胞生物學研究中的實際應用。通過對這一問題的深度解析，讀者將對干涉顯微鏡在活細胞觀察中的應用有更清晰的理解。 什么是干涉顯微鏡？ 干涉顯微鏡是一種通過干涉效應增強樣品對比度的顯微鏡。與傳統的光學顯微鏡不同，干涉顯微鏡利用相干光源生成干涉圖樣，從而能更清晰地呈現細胞結構及其動態過程。它能夠在不使用染料和標記物的情況下，通過相位對比增強細胞內細微結構的可視化效果。這種技術特別適合觀察生物樣品，尤其是活細胞，因為它不會對細胞造成損傷。 干涉顯微鏡對活細胞的觀察能力 干涉顯微鏡的優勢之一是能夠觀察到活細胞的微觀動態變化，而無需對細胞進行染色或其他干擾性處理。這使得研究者可以更真實地捕捉到細胞在不同生理狀態下的行為。例如，通過干涉顯微鏡，科學家可以觀察到活細胞內的細胞器、細胞分裂、細胞遷移等過程，而這些在傳統顯微鏡下很難清晰呈現。 干涉顯微鏡的分辨率通常可以達到納米級，能夠揭示細胞結構的細微變化，進一步提高了活細胞成像的精確性。這對于細胞生物學和醫學研究具有重要意義，尤其是在研究細胞疾病、細胞等領域時。 干涉顯微鏡的優勢與局限性 干涉顯微鏡在活細胞觀察中的一個主要優勢是其非侵入性。傳統的顯微鏡通常需要對細胞進行染色處理，這可能會影響細胞的正常生理活動。而干涉顯微鏡通過不接觸樣品的方式，能夠實時觀察細胞內的變化而不會對細胞造成直接影響。因此，這項技術成為了觀察活細胞、追蹤細胞動態過程的理想工具。 干涉顯微鏡也存在一定的局限性。由于其依賴于光波干涉的原理，這就要求顯微鏡系統的精度非常高，尤其是對光源的控制要求十分苛刻。干涉顯微鏡更適用于透明或半透明的樣品，對于不透明或高度復雜的樣本，其成像效果可能受到一定限制。干涉顯微鏡的操作和數據分析相對復雜，要求研究者具有一定的技術背景和經驗。 干涉顯微鏡在生物學研究中的應用 干涉顯微鏡在生命科學中有著廣泛的應用。例如，在癌癥研究中，研究者利用干涉顯微鏡觀察癌細胞的動態變化，探索其與正常細胞的差異。在神經科學中，干涉顯微鏡能夠幫助科學家實時觀察神經元的活動和突觸的變化，為研究大腦功能和疾病提供重要線索。該技術還被廣泛用于藥物篩選、細胞藥理學研究和臨床醫學檢測等領域。 結論 干涉顯微鏡在觀察活細胞方面具備巨大的潛力和優勢。它不僅能提供高分辨率的細胞圖像，而且不會對細胞產生任何干擾或損傷。盡管在操作上有一定的技術難度和局限性，但隨著技術的不斷發展和改進，干涉顯微鏡無疑將成為生命科學領域研究的核心工具之一。因此，干涉顯微鏡在活細胞觀察中的應用前景廣闊，值得繼續深入探索與應用。
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