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药物性肝损伤（DILI）与代谢酶紊乱相关，其中羧 ylesterase（CEs）作用关键。研究人员开发荧光探针 DCI-Gal-Bz，其对 CEs 灵敏度、选择性高，能区分健康、损伤和修复状态，为探索肝脏 CEs 相关疾病提供有力工具。
药物性肝损伤（Drug - induced liver injury，DILI）是一种常见且可能致命的药物不良反应，严重威胁着人们的健康。在众多参与药物代谢的酶中，羧 ylesterase（CEs）在肝脏药物解毒过程中起着核心作用。CEs 主要在肝脏和肠道表达，通过催化酯类 / 酰胺类物质的水解和代谢来维持体内平衡。然而，一旦 CEs 的表达和活性出现失调，就与 DILI 的病理进程紧密相连。因此，实时、精准地监测 DILI 过程中 CEs 的活性，对于临床诊断和治疗 DILI 至关重要。
目前，检测 CEs 的方法多种多样，像气相色谱（GC）、质谱（MS）、高效液相色谱（HPLC）以及荧光探针技术等。其中，荧光探针因具备实时检测、高灵敏度和快速响应等优势备受关注。已有不少荧光探针被研发出来用于检测 CEs，例如基于 meso - 三氟甲基硼二吡咯亚甲基（BODIPY）荧光团和乙酰识别单元的 CF3 - BDP - CE，检测限可达 0.79 U/L，响应时间仅 3 分钟；以氨基甲酸酯为识别单元、亚甲基蓝为荧光团的 MB - CE，检测限为 6.58 mU/ml。但这些探针普遍存在一个问题，就是缺乏主动靶向肝细胞的能力，它们会在多种组织中积累并与分布在全身各组织的 CEs 结合，产生非特异性荧光信号，严重降低了肝脏成像的准确性。
为了解决这一难题，来自未知研究机构的研究人员开展了一项关于开发新型荧光探针用于 DILI 诊断的研究。他们成功设计并合成了一种新型荧光探针 DCI - Gal - Bz，以二氰基异佛尔酮（Dicyanoisophorone，DCI）为荧光团，苯甲酰基作为识别单元，半乳糖（Galactose，Gal）作为肝细胞靶向基团。该研究成果意义重大，DCI - Gal - Bz 对 CEs 展现出良好的选择性和较低的检测限（0.235 U/mL），还能有效排除多种物质的干扰，如乙酰胆碱酯酶（AChE）、Cu2 +、Na+ 等。更重要的是，它能够精准区分肝细胞与 A549、HeLa 和 SGC - 7901 细胞，在探索肝脏 CEs 相关疾病方面提供了强大的工具。该研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。借助核磁共振光谱仪（NMR）记录1H 和13C NMR 光谱，用于分析化合物结构；采用质谱仪（MS），如 Bruker impact II Q - TOF - MS 进行质谱检测；使用紫外可见分光光度计（如上海精华 7600 UV - vis 双光束分光光度计）测量吸收光谱；利用荧光分光光度计（HITACHI F4 - 700）记录发射光谱；通过 Olympus FV3000 激光共聚焦显微镜对细胞和小鼠器官进行成像。
材料和仪器
实验所用化学试剂均为市售产品。研究人员借助多种专业仪器开展实验，利用核磁共振光谱仪（AV600，Bruker）记录1H 和13C NMR 光谱，通过 Bruker impact II Q - TOF - MS（美国）进行质谱分析，运用上海精华 7600 UV - vis 双光束分光光度计（中国）测量吸收光谱，使用 HITACHI F4 - 700 荧光分光光度计记录发射光谱，借助 Olympus FV3000 激光共聚焦显微镜获取细胞和小鼠器官的成像。
探针 DCI - Gal - Bz 的合成
研究人员按照特定步骤合成了探针 DCI - Gal - Bz。首先，异佛尔酮和丙二腈在醋酸钠的催化下发生迈克尔加成反应，生成中间体 1；接着，2,4 - 二羟基苯甲醛和 3 - 溴丙炔在碳酸钾存在的条件下进行亲核取代反应，得到中间体 2；随后，中间体 1 和中间体 2 在哌啶催化的 Knoevenagel 反应中发生缩合，生成 α,β - 不饱和氰基中间体 3；最后，将中间体 3 的羟基进行转化，从而得到目标探针 DCI - Gal - Bz。
结论
研究设计并合成了一种近红外肝细胞靶向探针 DCI - Gal - Bz。该探针不仅对 CEs 具有良好的选择性和较低的检测限（0.235 U/mL），还能够有效排除多种物质的干扰，如 AChE、Cu2 +、Na+、ClO?、Br?等。尤为关键的是，它能够精准区分肝细胞与 A549、HeLa 和 SGC - 7901 细胞，在药物性肝损伤相关研究中具有重要的应用价值。
综上所述，研究人员成功开发的荧光探针 DCI - Gal - Bz 在检测 CEs 活性以及诊断 DILI 方面展现出巨大的潜力。它克服了以往探针缺乏肝细胞靶向性的缺陷，为临床精准诊断 DILI 提供了新的思路和方法。同时，这一研究成果也为后续探索肝脏 CEs 相关疾病的发病机制和治疗策略奠定了坚实的基础，有望推动肝脏疾病研究领域的进一步发展。
