基于FRET的生物传感器可视化体内坏死性凋亡的执行

坏死性凋亡是一种类似于细胞凋亡的调节性细胞死亡(RCD)形式，细胞凋亡是最常研究的RCD类型。与细胞凋亡相反，坏死性细胞的质膜破裂发生在早期时间点。出于这个原因，科学家们认为坏死性凋亡会在周围组织中引起强烈的炎症，并在炎症相关疾病中发挥作用。然而，坏死性凋亡在体内生理和病理条件下发生的时间和地点尚不清楚。

为了解决这个问题，Nakano教授的团队之前开发了一种名为SMART的坏死性凋亡生物传感器(SensorforMLKLactivationbyRIPK3basedonFRET)。该生物传感器是基于荧光共振能量转移(FRET)设计的。在2018年发表的NatureCommunications论文中，他们使用这种FRET生物传感器成功地在体外表征了坏死性凋亡。

现在，他们更进了一步;他们开发了带有FRET生物传感器SMART的转基因小鼠，用于体内观察坏死性凋亡。“我们项目的目标是了解坏死性凋亡在体内何时何地发生，并了解其在病理环境中的作用，”该研究的第一作者Murai博士说。

在他们的实验中，他们首先证实可以在源自SMARTTg小鼠的原代巨噬细胞或小鼠胚胎成纤维细胞中监测坏死性凋亡。然后，他们将顺铂诱导的急性肾损伤模型应用于SMARTTg小鼠。

“经过多次试验和错误，我们终于能够监测注射顺铂的SMARTTg小鼠近端肾小管上皮细胞的坏死性凋亡。与细胞凋亡相反，在相对较短的时间内在特定组织中诱导大量坏死性凋亡相当困难，这对于在体内使用双光子显微镜有效监测细胞死亡至关重要，”该研究的资深作者中野教授说。

“我们相信SMARTTg小鼠可作为一种有前途的工具来观察体内坏死性凋亡，并帮助我们更好地了解这种相对较新发现的细胞死亡形式necroptosis在疾病病理生理学中的作用。”