南京大學(xué)郭子建、何衛(wèi)江、陳韻聰課題組報(bào)道了一例靶向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)( ER )且對(duì)極性敏感的熒光探針工具。通過(guò)將激光掃描共聚焦顯微鏡和熒光壽命成像顯微鏡相結(jié)合，揭示了HT-1080細(xì)胞ER在鐵死亡過(guò)程中極性增加且更加分散的現(xiàn)象。
圖1 A. SBD-CH的化學(xué)結(jié)構(gòu)及示意圖；B. SBD-CH對(duì)極性響應(yīng)的熒光光譜；C. SBD-CH對(duì)極性響應(yīng)的壽命光譜；D.不同處理?xiàng)l件下細(xì)胞的壽命分布；E.鐵死亡不同時(shí)間下的熒光成像結(jié)果 鐵死亡是一種調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡形式，由調(diào)節(jié)氧化還原機(jī)制失衡觸發(fā)，最終導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化物的致命性積累。越來(lái)越多的證據(jù)表明，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與鐵死亡之間緊密關(guān)聯(lián)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不僅是鐵死亡過(guò)程中脂質(zhì)過(guò)氧化的關(guān)鍵部位，也是最初積累的場(chǎng)所。由于鐵死亡具有顯著的脂質(zhì)過(guò)氧化作用，它很容易改變細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)，這不可避免地會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境的變化，尤其是極性。因此，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)極性變化的角度來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞鐵死亡，有利于在初始階段就跟蹤并區(qū)分化發(fā)生鐵死亡的細(xì)胞，進(jìn)一步為探究鐵死亡相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過(guò)程提供見(jiàn)解。 為了真實(shí)地反映內(nèi)質(zhì)網(wǎng)極性的變化，就需要克服傳統(tǒng)極性探針存在的兩大主要問(wèn)題：一個(gè)是粘度微環(huán)境對(duì)極性檢測(cè)的干擾，另一個(gè)是強(qiáng)度型探針易受激發(fā)光強(qiáng)波動(dòng)和探針自身濃度分布不均導(dǎo)致的成像失真問(wèn)題?；诖?，南京大學(xué)郭子建、何衛(wèi)江、陳韻聰課題組構(gòu)建了一個(gè)“D-π-A”型的ER靶向熒光探針SBD-CH，它對(duì)極性具有特異性的響應(yīng)。SBD-CH的設(shè)計(jì)理念是在保證內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靶向和極性響應(yīng)的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)盡可能地簡(jiǎn)單，以避免其他可能的干擾。SBD-CH的“D-π-A”構(gòu)型可以保證對(duì)極性的響應(yīng)，而下半部分類(lèi)似格列苯脲的結(jié)構(gòu)有利于對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行靶向。并且探針內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)分子轉(zhuǎn)子類(lèi)結(jié)構(gòu)，可以規(guī)避對(duì)粘度的響應(yīng)。研究結(jié)果表明SBD-CH的熒光強(qiáng)度在Δf 0.02~0.32范圍內(nèi)對(duì)極性呈線性響應(yīng)，其熒光壽命對(duì)極性的響應(yīng)范圍為0.80~16.62 ns?；跓晒鈮勖菬晒夥肿拥墓逃刑匦?，與濃度無(wú)關(guān)的優(yōu)勢(shì)，本研究通過(guò)共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）和熒光壽命成像顯微鏡（FLIM）相結(jié)合的方法，不僅揭示了鐵死亡下極性大小和分布的變化規(guī)律，還為鐵死亡過(guò)程中ER極性監(jiān)測(cè)提供了一種更可靠和全面的檢測(cè)方法。 論文信息 Fluorescence and Lifetime Imaging of Endoplasmic Reticulum Polarity Change During Ferroptosis Mingfeng Li, Prof. Yuncong Chen, Prof. Weijiang He, Prof. Zijian Guo 文章第一作者為李明鳳 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202401285
