谷胱甘肽（GSH）是生物體內(nèi)含量最為豐富的小分子硫醇之一，作為體內(nèi)重要抗氧化劑，維持著生命體的氧化還原平衡。GSH的失衡與癌癥、肝纖維化、阿爾茲海默癥等多種疾病密切相關(guān)，因此，動態(tài)定量監(jiān)測GSH的生理水平對揭示疾病的發(fā)病機(jī)制和發(fā)展過程有重要意義。近年來，具有比率熒光性質(zhì)的熒光探針已能夠?qū)崿F(xiàn)活細(xì)胞內(nèi)GSH定量分析，然而受染料發(fā)射波長短、反應(yīng)速度慢、光譜分離度差等因素的限制，現(xiàn)有探針難以應(yīng)用于活體組織中GSH的定量監(jiān)測。而且，相較于簡單的細(xì)胞環(huán)境，活體組織具有更為復(fù)雜的生理環(huán)境，因此其成像研究對熒光染料的性能要求更加嚴(yán)苛，尤其在組織穿透性、穩(wěn)定性等方面。
近期，華東師范大學(xué)崔曉燕課題組基于近紅外染料-磷基羅丹明的優(yōu)良性質(zhì)，利用功能芳基修飾的策略，構(gòu)建了一系列GSH響應(yīng)探針?；谌〈碾娮有?yīng)和位阻效應(yīng)調(diào)控，成功篩選出具有最優(yōu)的GSH反應(yīng)活性和反應(yīng)速度的探針PR8。并進(jìn)一步利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)機(jī)制，以硅基羅丹明SiR1為熒光供體，PR8為反應(yīng)單元和能量受體構(gòu)建了比率熒光探針ZpSiP。 熒光探針ZpSiP表現(xiàn)出優(yōu)異的光化學(xué)與光物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞中GSH的實(shí)時定量監(jiān)測，不僅如此，該研究團(tuán)隊還利用熒光探針ZpSiP首次實(shí)現(xiàn)了活體組織中GSH的精確定量。研究表明，探針在不同的腫瘤組織及正常組織中均呈現(xiàn)出明顯的比率信號差異，以此為基礎(chǔ)，推算出不同組織中精確的GSH含量。此外，在慢性腎衰竭和肝纖維化模型中，ZpSiP所呈現(xiàn)的比率熒光變化揭示了GSH的濃度與臟器病變程度的相關(guān)性，并實(shí)現(xiàn)了對疾病治療效果的評估。 在該工作中，崔曉燕課題組基于比率熒光成像方法實(shí)現(xiàn)了活體組織中生物活性分子GSH的定量分析，對揭示許多生理和病理過程的途徑和機(jī)制提供幫助。該研究是活體組織中定量熒光成像研究的重要嘗試，有望為相關(guān)疾病診療提供便捷的研究手段。 論文信息 A Substituted-Rhodamine-Based Reversible Fluorescent Probe for In Vivo Quantification of Glutathione Ni Li, Prof. Ting Wang, Ning Wang, Mengting Fan, Prof. Xiaoyan Cui 該論文的第一作者是博士生李妮和汪亭副教授，通訊作者為華東師范大學(xué)崔曉燕研究員。崔曉燕課題組長期致力于超高信息量、超高分辨率的偏振及熒光成像研究工作。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202217326
