机体在遭受到有害刺激时，细胞中会呈现氧化应激反应，而体内的活性氧簇(Reactive Oxygen Species，ROS)就是其中一个重要指标，当自由基水平超标，机体自身抗氧化清除能力不足，使得氧化-抗氧化系统失衡，进而造成机体氧化损伤。因此，实时动态检测活细胞内ROS变化显得尤为重要。目前，检测活细胞中ROS水平的方法有外源性和内源性两大方法体系，其中内源性探针有细胞毒性小、生物相容性好等优势，是目前ROS检测的发展趋势。Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1（Epoxy Chloropropane Kelch Sample related Protein-1，Keap1）/核因子E2相关因子2(Nuclear Factor Erythroid-2related Factor2，Nrf2)-抗氧化元件(Antioxidant Response Element，ARE)这样一条机体内内源性抗氧化信号通路可以改造后作为内源性检测ROS的一条新的途径。当机体内ROS水平处于生理状态时，Keap1蛋白质介导Nrf2蛋白质泛素化降解;当机体受到外界刺激导致ROS水平升高时，Nrf2不再被Keap1介导降解，而是进入细胞核内激活ARE序列下游的抗氧化基因来抵抗氧化应激带来的损伤。因此，本研究将构建在基因水平上依靠于Keap1/Nrf2-ARE通路的基因编码的ROS检测荧光生物细胞传感器，以期进行环境毒物对人体造成的ROS损伤和肿瘤细胞氧化损伤的检测。　　本课题设计并构建成功基于Keap1/Nrf2-ARE信号通路的内源性ROS细胞传感器，并对其工作性能和应用进行了检测。首先，将该ROS细胞传感器的各个元件通过基因编辑构建于质粒表达载体，分别选取mCherry和mNeonGreen荧光蛋白作为响应信号分别构建两种ROS细胞传感器。采用外源添加H2O2的方式测试构建成功的细胞传感器的性能。结果表明:在H2O2外源刺激条件下，与mCherry相比，mNeonGreen作为响应信号的传感器具有更高的响应性。前人研究表明紫杉醇和白藜芦醇会导致细胞的ROS水平升高，因此选用紫杉醇和白藜芦醇进行该ROS细胞传感器的实际应用测试工作。结果表明:低浓度的紫杉醇会造成细胞的ROS水平升高;白藜芦醇的浓度与荧光信号的灵敏度成正比例，高浓度的白藜芦醇会升高ROS水平。此外，将构建好的ROS细胞传感器转入白血病细胞HL-60中对其氧化损伤进行检测，实验表明肿瘤细胞的生理ROS水平比正常人体细胞高，高浓度H2O2外源刺激下，该ROS细胞传感器荧光信号显现的更明显。　　本研究具有良好的发展前景，可以通过荧光信号的量化，将其与ROS升高水平相关联，进行外源刺激与ROS的定量研究;可以将其应用于其他肿瘤细胞中，进一步推进肿瘤的检测工作;此外，Keap1/Nrf2-ARE信号通路在人体内氧化-抗氧化系统中具有重要意义，但仍有许多机制仍旧未知，本实验也为其工作机制的深入研究提供了一些基础性工作。