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内质网自噬（ER-phagy）失调与多种疾病相关，精准可视化其过程至关重要。研究人员开发自递送粘度传感器 YKI，其通过疏水作用靶向 ER，无需染色剂，且对粘度敏感。YKI 经荧光寿命成像实现 ER-phagy 精准可视化，为相关研究提供新工具。
细胞内的 “物流枢纽” 内质网（Endoplasmic Reticulum, ER）如同精密运转的工厂，承担着蛋白质合成、脂质代谢等关键任务。而当 ER 出现损伤或过剩时，内质网自噬（Endoplasmic Reticulum Autophagy, ER-phagy）作为细胞内的 “清道夫” 机制，会选择性清除异常的 ER 片段，维持细胞稳态。然而，这一重要过程的失调却与神经退行性疾病、心血管疾病、肿瘤等多种重大疾病紧密相连。目前，传统荧光传感器依赖荧光强度的检测方式易受浓度、激光功率等外部因素干扰，且部分方法需联合溶酶体标记物，操作复杂并可能引入细胞毒性，难以实现 ER-phagy 的精准、便捷可视化。
为解决上述难题，国内研究团队开展了一项具有突破性的研究。研究人员致力于开发一种无需额外染色试剂、能通过荧光寿命变化精准追踪 ER-phagy 的新型工具，相关成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》。
研究中采用的主要关键技术方法包括：荧光寿命成像技术（Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM），用于检测传感器在不同微环境中的荧光寿命差异；基于疏水相互作用的自递送靶向技术，利用传感器 YKI 的长烷基链与 ER 脂质双层结合，实现 ER 的特异性定位；以及细胞成像技术，对活细胞和固定细胞中的 ER-phagy 过程进行动态观察。
设计与合成
研究人员设计的 YKI 传感器需满足两大核心要求：特异性靶向 ER 和荧光寿命随 ER-phagy 过程变化。YKI 分子结构包含长烷基链和可旋转双键，长烷基链通过疏水作用与 ER 脂质双层紧密结合，赋予其自递送靶向 ER 的能力，且无泄漏现象，适合长期追踪；可旋转双键作为粘度响应位点，使其对微环境粘度敏感，能通过荧光强度和寿命双重信号报告粘度变化。
实验验证
通过光谱测量发现，YKI 在 ER 的低粘度环境中表现出短荧光寿命，而当 ER 与溶酶体融合时，溶酶体的高粘度环境使 YKI 的荧光寿命显著延长。在不同诱导方式的 ER-phagy 模型中，利用荧光寿命成像成功观察到 YKI 的寿命变化，验证了其对 ER-phagy 过程的可视化能力。与市售 ER Tracker Green 和 Red 相比，YKI 无需特定染色试剂，可直接通过自递送方式靶向活细胞和固定细胞的 ER，操作更为简便。
结论
该研究成功开发了自递送粘度传感器 YKI，其通过荧光寿命成像实现了 ER-phagy 的精准、便捷可视化。YKI 的自递送靶向机制避免了传统染色方法的局限性，荧光寿命成像则消除了外部因素干扰，为 ER-phagy 的动态监测提供了可靠工具。这一成果不仅深化了对 ER-phagy 调控机制的理解，更为相关疾病的病理研究和治疗靶点开发奠定了基础，有望推动细胞自噬领域及疾病诊疗的发展。
