活性氧作为细胞信号分子，在生理调节和病理过程中具有重要意义。线粒体是活细胞内产生活性氧最主要的亚细胞结构，可以通过控制细胞内氧化还原状态来调节多种生理和病理过程。在心肌细胞中，线粒体与阵列的雷诺丁受体或钙离子释放单位仅相隔100-200nm，而每个雷诺丁受体都含有数十个活性氧调节位点，因此线粒体可以通过活性氧调节细胞内的钙信号，从而调控细胞功能。本研究是为了探讨活性氧对基本钙释放单位--钙火花的调节作用，并对其调节机理作了初步的研究。实验中运用了活性氧和钙离子特异性荧光探针，结合共聚焦显微技术，同步实时监控细胞内活性氧信号和钙火花信号。实验中，采用光刺激的方法来激发线粒体产生局部活性氧信号、活性氧波和全细胞的活性氧振荡；或运用抗霉素A刺激线粒体产生活性氧。结果显示，完整心肌细胞内线粒体来源的活性氧能双向调节钙火花的频率，但不影响单个钙火花的时空特性，这种调节是以剂量和时间(历史)依赖的模式进行。另外，发现细胞内自发钙火花依赖于活性氧的本底水平。此外，还设计和构建了基因编码的过氧化氢特异性蛋白荧光探针，为进一步研究活性氧信号与钙信号之间的相互作用提供了有用的研究手段。