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大连理工樊江莉开发超敏荧光探针增强细胞活性氧的检测

2018.9.27

　　次氯酸(HOCl)是免疫细胞为抵抗感染而产生的活性氧(ROS)的重要组成部分。另一方面，HOCl在体内平衡中引起对生物分子的氧化损伤，并且与许多疾病相关，包括炎症，神经退行性疾病和心血管疾病。2018年9月24日，大连理工大学樊江莉课题组等人在Nature protocols上在线发表了题为"Synthesis of an ultrasensitive BODIPY-derived fluorescent probe for detecting HOCl in live cells"的文章。在这里，研究人员详细介绍了硼二吡咯(BODIPY)衍生HOCl(BClO)荧光探针的制备方法及其在活细胞成像试剂中的应用。这也是迄今为止灵敏度最高的BClO荧光探针。

　　广泛的研究表明，ROS积极参与多种生物过程，包括在生理条件下充当信号分子，在病理状态中充当有害因素。HOCl是由病毒中分泌的髓过氧化物酶(MPO)由H2O2和Cl−产生的一种ROS。HOCl最著名的生物学功能是通过促进中性粒细胞吞噬细胞的抗菌活性，促进天然免疫系统中强大的抗菌反应。然而，HOCl在生物系统中的积累会导致与胺快速反应生成氯胺，从而对DNA、蛋白质和其他生物分子造成损害。

　　因此，不受控制地释放HOCl与许多疾病有关，如炎症性疾病、神经退行性疾病和心血管疾病。此外，MPO和HOCl参与了炎症相关的致癌机制。在致癌过程的后期，在肿瘤的发展过程中，ROS的释放，包括HOCl的释放，也为肿瘤的生长提供了优势。因此，稳健的检测生物HOCl的方法是研究HOCl在相关生理和病理途径中的分子机制的基本工具。

　　在这里，研究人员详细介绍了硼二吡咯(BODIPY)衍生HOCl(BClO)荧光探针的制备方法及其在活细胞成像试剂中的应用。除原料配比外，BClO的合成工艺与传统的BODIPY染料制备方法基本相同。BClO反应极快(几秒钟内饱和)，对HOCl非常敏感。BClO的灵敏度达到了亚纳米摩尔范围，是迄今为止灵敏度最高的。利用BClO的超敏感特性，研究人员已经证明了BClO具有检测巨噬细胞产生的内源性HOCl的能力，并证明它也可用于区分癌细胞株(HOCl产量高)和非肿瘤细胞系(HOCl产量低)。探针合成需2d，荧光成像和流式细胞仪检测需18h。

荧光探针活性氧超敏

iNature

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周锦帆