分子荧光转子实现活细胞溶酶体粘度变化的实时定量.docVIP

分子荧光转子实现活细胞溶酶体粘度变化的实时定量 J. Am. Chem. Soc., 2013,135, 2903-2906 粘度作为重要的环境因子，影响生物体系中的物质流动性。而且粘度的异常变化，往往与疾病相关联。由于细胞内有数量众多，不同形态、类别的亚细胞器，因此各个局部区域中的粘度应有较大差别；而目前所报道的粘度探针缺乏亚细胞器中的特异性定位能力，因此在细胞内的分布非均匀，也不可预知和控制；在这样的情形下的粘度数据将难以提供有意义的信息。溶酶体是重要的亚细胞器，是细胞的消化器官，其粘度测量将指示其状态与功能，因为溶酶体吸纳、降解生物大分子的过程应该伴随粘度变化。此外，若因溶酶体某种水解酶缺失，导致大分子不能降解而蓄积在溶酶体中，会导致严重的溶酶体蓄积症，因此探测溶酶体粘度也对诊断此类疾病提供依据。精细化工国家重点实验室肖义教授课题组针对靶向溶酶体的荧光分子探针开展工作，最近将碱性适中的吗啉基团引入到分子转子结构中，使其同时具备溶酶体特异性定位能力和粘度响应能力。由于在溶酶体之外的其它细胞内区域无背景荧光，该探针非常适合溶酶体追踪；而且该探针的荧光寿命对粘度非常敏感，因此可以通过荧光寿命成像方式对粘度进行精确定量。应用此探针，不仅获得了乳腺癌细胞溶酶体内粘度数据，并且发现了两种不同溶酶体为靶标的药物分子，即氯喹和地塞米松刺激对溶酶体粘度不同的影响趋势，从而证明此探针具备细胞生物学应用价值，且能应用于医学诊断和病理学研究。相关研究成果最近已在J. Am. Chem. Soc. (2013, 135, 2903-2906)杂志上发表。