西湖大学发表最新Cell论文

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

荧光显微镜技术已在生命科学领域得到广泛应用。虽然荧光强度作为稳态信号被广泛应用，但利用荧光寿命的时间分辨信号仍鲜少被探索。

2025 年 9 月 22 日，西湖大学张鑫教授团队在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：Time-resolved fluorescent proteins expand fluorescent microscopy in temporal and spectral domains 的研究论文。

该研究首次提出并发展了时间分辨荧光蛋白（tr-FP）这一变革性工具集，在时间和光谱域上拓展了荧光显微镜的应用范围，为生物学研究提供了整合系统复杂性和定量准确性的全新解决方案。

在这项最新研究中，张鑫团队报道了一系列具有理性可调控寿命的时间分辨荧光蛋白（time-resolved fluorescent protein，tr-FP）。通过采用在不影响荧光蛋白光谱特性的前提下调控其寿命的策略，成功开发出了覆盖可见光谱范围且具备多样化寿命特征的时间分辨荧光蛋白系列。

这些时间分辨荧光蛋白（tr-FP）可应用于时域-光谱分辨显微（temporal-spectral resolved microscopy）技术，实现了在活细胞内 9 种不同蛋白质的同步成像，并成功将多种细胞活动与细胞周期进行关联分析。更进一步地，分辨荧光蛋白（tr-FP）实现了多路复用超分辨显微（multiplexing super-resolution microscopy）成像，通过利用荧光寿命信号同时可视化 4 种蛋白质，并成功应用于细胞蛋白质化学计量学的定量研究。

该研究的亮点：

• 突变改变了时间分辨荧光蛋白（tr-FP）的非辐射衰变；

• Tr-FP 跨越可见光谱范围，并具有适用于显微镜观察的广泛荧光寿命范围；

• Tr-FP 能够实现对多个细胞靶点的多重成像和监测；

• Tr-FP 支持 STED-FLIM（受激发射损耗显微-荧光寿命成像显微）和蛋白质化学计量定量分析。

总的来说，该研究首次提出并发展了时间分辨荧光蛋白（tr-FP）这一变革性工具集，为生物学研究提供了整合系统复杂性和定量准确性的全新解决方案。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01027-X