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馬會民課題組研制出探測細胞鐵死亡過程的光學探針
2019-12-12 | 編輯:lidan | 【 】【打印】【關閉

  鐵死亡是一種新發現的調控性細胞死亡過程,其發生原因是鐵依賴性的脂類過氧化物累積,與活性氧物種(ROS)密切相關。作為活性最高的ROS,羥基自由基(·OH)已被證實可引發脂類過氧化反應。·OH在生物體內的主要產生途徑同樣依賴于鐵的參與,因此可假設·OH是導致鐵死亡過程中脂類過氧化的重要原因。然而,目前并不清楚鐵死亡過程中·OH水平是如何變化的。另外,細胞質黏度的增加是細胞凋亡最典型的形態學特征之一。由于鐵死亡與凋亡在形態上不同,因此考察鐵死亡過程是否伴隨著細胞質黏度變化及其與·OH和脂類過氧化有何關聯,具有重要意義。 

  圍繞上述問題,在國家自然科學基金委、科技部和中科院的大力支持下,馬會民課題組的史文和李曉花等研究人員研制出了第一個可同時檢測·OH和細胞質黏度的雙功能熒光探針H-V(圖1)。一方面,黏度的增加可限制H-V的分子內旋轉,導致520nm處的熒光增強;另一方面,·OHH-V的特異性羥基化及后續的結構重排作用,可引發共軛體系的擴展和652nm處的近紅外熒光打開響應。因此,H-V可在兩個互不干擾的信號通道內實現·OH和黏度的分別檢測。H-V的熒光成像研究表明,細胞鐵死亡過程伴隨著明顯的·OH生成、細胞質黏度增加以及脂滴的加速形成。其中,生成的·OH在總ROS中占據了絕大部分比例,這很可能是鐵死亡過程中脂類發生過氧化的主要原因,并最終導致細胞質黏度的增加以及脂滴的快速形成。相關工作發表在 上。 

    

  1 檢測·OH和黏度的雙功能熒光探針H-V與細胞鐵死亡過程的熒光成像     

  活體分析化學院重點實驗室 

  20191212      

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