靶向线粒体pH荧光探针TPP–MpH在斑马鱼巨噬细胞体内监测中的超灵敏应用

本文报道了一种水溶性线粒体靶向荧光探针TPP–MpH，该探针通过三苯基膦（TPP）靶向基团和聚乙二醇（PEG）亲水链，实现了对斑马鱼模型中线粒体pH动态的超灵敏监测。研究证实该探针具有优异稳定性、低毒性及pH响应性，并在碱性条件下于胆囊/肝脏区域线粒体富集细胞中呈现特异性表达，为细胞代谢及相关疾病研究提供了新型分子工具。

　　

亮点

TPP–MpH通过乙二醇链和亲水性三苯基膦阳离子部分连接以提升水溶性。其反应机制涉及酚醛和酚单元之间快速可逆的质子化与去质子化过程，肉眼可见颜色变化（pKa值=7.24）。此外，简便经济的试纸应用展示了其巨大的潜在适用性。

光学性质分析

我们首先在不同pH条件下研究了TPP–MpH的比色和荧光响应。在pH 3时，探针在448纳米处出现最大吸收峰（呈淡黄色），而在碱性条件（pH 8）下吸收峰移至550纳米（呈紫红色）。相应的，在pH 3.0和8.0时发射光谱分别位于541纳米和582纳米。这些结果凸显了TPP–MpH对pH变化的高敏感性，这归因于其分子内电荷转移（ICT）机制。

结论

共聚焦成像表明，TPP–MpH作为一种智能、超稳定且低毒性的pH传感器，能够特异性靶向线粒体并实时监测其pH波动。令人惊讶的是，在斑马鱼模型中，该探针于pH 8.0–9.0条件下在胆囊和肝脏区域的圆形至卵圆形细胞（主要为富含线粒体的细胞，参与Na⁺离子摄取）中呈现强烈表达。这些发现为深入生物学研究开辟了新途径。