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巨噬细胞（M{varphi}）遍布于所有哺乳动物器官中，并适应其所驻留的组织，同时对这些组织施加影响。这些多功能细胞能够快速响应组织特异性信号，清除碎屑，并作为抵御病原体的第一道防线。它们之所以能够迅速发挥作用，与其在组织中的丰富数量和特定排列方式，以及其具备的用于检测、处理和整合新发信号的系统密切相关。钙离子（Ca2+）是一种快速的第二信使，已被证明与M{varphi}的许多核心功能相关。然而，M{varphi}中具有生理相关性的Ca2+信号在时空特征方面仍在很大程度上缺乏表征。通过使用表达遗传编码生物传感器和荧光标记通道的小鼠模型，我们可视化了M{varphi} Ca2+信号动力学及其异质性，揭示了这些细胞中显著的机械敏感性，并通过分析贯穿其整个生命周期的敲除模型，表征了Piezo1通道基因消融所导致的生理学后果。我们对M{varphi} Ca2+信号动力学的深入研究，对于M{varphi}生物学领域以及这些细胞所支持的组织具有广泛意义。
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摘要
巨噬细胞（Mφ）分布于所有哺乳动物器官中，并适应其所驻留的组织，同时对这些组织施加影响。这些多功能细胞能够迅速响应组织特异性信号，清除碎屑，并作为抵御病原体的第一道防线。它们之所以能够快速发挥作用，与其在组织中的丰富性和特定排列方式，以及其所具备的用于检测、处理和整合新出现信号的系统有关。钙离子（Ca2+）是一种快速的第二信使，已被证实与巨噬细胞的许多核心功能相关。然而，巨噬细胞中具有生理相关性的 Ca2+ 信号在时空特征方面仍在很大程度上缺乏表征。通过使用表达遗传编码生物传感器和荧光标记通道的小鼠模型，我们可视化了巨噬细胞 Ca2+ 信号动力学及其异质性，揭示了这些细胞显著的机械敏感性，并通过对敲除模型全生命周期的分析，表征了 Piezo1 通道基因消融所导致的生理后果。我们对巨噬细胞 Ca2+ 信号动力学的深入研究，对巨噬细胞生物学领域以及这些细胞所支持的组织具有广泛意义。
利益冲突声明
作者声明不存在竞争性利益。
已声明的资助信息
澳大利亚国家卫生与医学研究委员会 1141008 1138214 2003832 1185021
诺和诺德基金会 NNF20OC0059705
嘉士伯基金会， https://ror.org/01kpjmx04
澳大利亚国家干细胞基金会
VELUM 基金会
Mater 基金会
版权
持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议公开提供。
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发布于 2026 年 7 月 17 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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使用遗传编码传感器揭示的巨噬细胞钙信号动力学
Silke B Chalmers， Teneale A Stewart， Katherine Hughes， Anie Kurumlian， Mathilde Folacci， Krystyna A Gieniec， Alexander J Stevenson， Ngari Teakle， Anuj Sehgal， Emma Paydari， Jesper S Thomsen， Katharine M Irvine， Elvis Pandzic， Kate Poole， David A Hume， Felicity M Davis
bioRxiv 2026.07.13.737685； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.13.737685
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使用遗传编码传感器揭示的巨噬细胞钙信号动力学
Silke B Chalmers， Teneale A Stewart， Katherine Hughes， Anie Kurumlian， Mathilde Folacci， Krystyna A Gieniec， Alexander J Stevenson， Ngari Teakle， Anuj Sehgal， Emma Paydari， Jesper S Thomsen， Katharine M Irvine， Elvis Pandzic， Kate Poole， David A Hume， Felicity M Davis
bioRxiv 2026.07.13.737685； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.13.737685
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.13.737685v1?rss=1
🏷️ 巨噬细胞 钙信号动态 基因编码传感器 机械敏感性 Piezo1通道