基于内质网靶向荧光探针可视化微塑料污染通过活性氧激增诱导内质网应激的创新研究

《Analytica Chimica Acta》：Fluorescent visualization of endoplasmic reticulum stress induced by microplastic pollution via surge of intracellular reactive oxygen species

本文开发了一种内质网（ER）靶向荧光探针ER-NA-PB，通过实时监测过氧亚硝酸盐（ONOO?）波动，首次揭示了微塑料（MPs）污染诱导内质网应激的分子机制。该探针具有高灵敏度（15.2 nM）和特异性，成功应用于细胞成像，证明MPs浓度和时间依赖的ONOO?升高与ER应激直接相关，为探索MPs致病病理机制提供了重要工具。

　　

^章节精选

^{化学品与仪器}

详细化学品与仪器信息见支持材料。

^{ER-NA-PB的合成}

化合物ER-NA-PB的合成路线如图表S1所示。将化合物1（20 mg, 0.05 mmol）与K₂CO₃（27.64 mg, 0.2 mmol）溶于无水N,N-二甲基甲酰胺（DMF）的双颈烧瓶中。在氮气保护下室温搅拌30分钟后，将溶于DMF的4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯（59.4 mg, 0.2 mmol）缓慢滴加至上述混合物中。

^{ER-NA-PB的合成与光谱性质}

为按计划合成ER-NA-PB，我们选择具有优异光物理性质的萘酰亚胺作为荧光团，同时将N-甲苯磺酰基乙二胺基团连接至萘酰亚胺作为内质网（ER）靶向单元。为淬灭萘酰亚胺的背景荧光，将响应ONOO^?的苯硼酸酯锚定在萘酰亚胺上。当ONOO^?与苯硼酸中的硼作为强路易斯酸相互作用时，会触发荧光恢复。

^结论

总之，我们构建了一种基于萘酰亚胺和苯硼酸酯的内质网（ER）靶向荧光探针，用于可视化微塑料（MPs）诱导的内质网应激。该探针在体外对ONOO^?表现出优异的选择性、高灵敏度和快速响应能力，从而可在不同条件下对内质网中的内源性和外源性ONOO^?进行荧光成像。此外，通过细胞成像结果，我们证实MPs入侵可通过ONOO^?波动引发内质网应激。