近日，由广州医科大学科研实验中心光学成像平台提供成像技术支持的肺动脉高压相关研究，2026年5月18日在线发表于心血管领域权威期刊《Circulation Research》（影响因子18.0，中科院1区）。

论文题目：Variation in SNX29 and Acute Vasodilator Response in Pulmonary Arterial Hypertension

DOI：10.1161/CIRCRESAHA.125.327117

共同第一作者：Jason H. Karnes（亚利桑那大学）、鲍长磊、梁书鑫（广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室）

共同通讯作者：

汤海洋（广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室）；

Ankit A. Desai（美国印第安纳大学医学院）；

褚嫒嫒（南京医科大学第二附属医院）。

研究探索SNX29基因影响肺动脉高压血管舒张应答的分子机制，需要精准观测细胞膜上STIM1、SNX29蛋白的共定位。依托平台TIRF全内反射荧光成像技术，仅激发细胞膜薄层荧光，有效消除细胞内部背景干扰，获得高信噪比膜蛋白荧光图片，为论文机制论证提供关键图像证据。

本研究关键成像工作得到广州医科大学科研实验中心光学成像平台技术团队的大力支持。平台现有 TIRF 高分辨显微镜、激光共聚焦显微镜、转盘共聚焦显微镜、高内涵成像系统与超分辨成像系统，具备超分辨成像、三维重构、活细胞动态成像、大视野成像、类器官成像等成像能力，能够支撑细胞生物学、肿瘤学、心血管、药学、生物工程等多个学科方向的前沿课题研究，持续为学校 “双一流” 建设和高水平基础医学科研产出提供技术支撑。

技术介绍

细胞膜厚度仅 7–8 nm，是细胞信号传导、物质转运的核心场所。传统荧光、共聚焦显微镜难以获得干净、高分辨的膜层面信号。Leica DMi8 Infinity TIRF 全内反射荧光显微镜（见图 1）依托 TIRF 技术小于 100 nm 的轴向分辨率，专为贴壁细胞膜、膜蛋白、细胞皮层骨架的动态观测打造，兼顾活细胞长时间成像与多模式光操作，是膜生物学、细胞迁移、植物细胞骨架、单分子研究的理想平台。

图1. Leica DMi8 Infinity TIRF 全内反射荧光显微镜。

TIRF 作为一种提升样品轴向解析度的技术，自 20 世纪 80 年代发明以来，已在科研各领域得到广泛应用。其原理基于光线的全内反射（见图 2）：当光线从光密介质（折射率大）进入光疏介质时，会同时发生反射与折射现象。由于介质折射率不同，光疏介质一侧的折射光线会向交界面处发生偏折。不断增大光线入射角，折射光线的偏折也随之增加；当达到某一临界角时，折射光线消失、只发生反射，即所谓的全内反射现象。

图2. 全内反射原理示意图。

值得注意的是，此时折射光线并未真正消失，而是沿交界面水平传播，形成一个瞬逝场。在瞬逝场内，光线强度随离交界面距离的增加呈指数型衰减。因此，荧光激发主要发生在靠近交界面约 200 nm（随入射角及入射光波段不同而变化）的瞬逝场范围内，瞬逝场以外的信号则无法被激发，从而大幅提升样品的轴向分辨率（见图 3）。

图3. 瞬逝场/轴向分辨率示意图。

TIRF技术成像案例：

细胞膜表面GFP荧光成像对比，左：普通宽场成像，右：TIRF成像。