双色荧光标记脂滴与溶酶体的三苯胺-苯基硅酞菁纳米探针在增强光动力治疗中的应用

针对光敏剂聚集导致荧光淬灭（ACQ）和肿瘤靶向性不足的问题，福建师范大学团队开发了新型双器官靶向纳米探针DSPE@TPA-SiPc。该探针通过双光子成像实现脂滴（LDs）和溶酶体的双色标记（蓝/红荧光），并利用极性响应特性增强ROS生成，显著提升对MDA-MB-231乳腺癌细胞的光毒性，为精准癌症治疗提供新策略。

　　

在癌症治疗领域，光动力治疗（PDT）因其非侵入性和精准性备受关注，但传统酞菁类光敏剂面临两大难题：一是分子间π-π堆积导致的聚集引起荧光淬灭（ACQ），二是缺乏肿瘤细胞器特异性靶向能力。与此同时，脂滴（LDs）作为癌症代谢重编程的关键细胞器，其与溶酶体的相互作用机制尚不明确，亟需开发能同时实现多器官成像和治疗的多功能探针。

福建师范大学的研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表的研究中，创新性地设计了三苯胺-苯基硅酞菁（TPA-SiPc）纳米探针。该探针通过DSPE（二硬脂酰磷脂酰乙醇胺）封装形成DSPE@TPA-SiPc纳米颗粒，成功解决了酞菁类化合物的水分散性问题。研究采用双光子显微成像、流式细胞术和细胞活力检测等技术，发现该探针能特异性标记LDs（蓝色荧光）和溶酶体（红色荧光），并通过极性响应机制产生大量活性氧（ROS），对高表达LDs的MDA-MB-231乳腺癌细胞展现出选择性光毒性。

关键技术方法

1. Suzuki偶联合成TPA-OH前体，再与二氯硅酞菁（SiPcCl₂
   ）反应构建TPA-SiPc分子
2. 纳米沉淀法制备DSPE@TPA-SiPc纳米颗粒
3. 双光子激发荧光成像追踪细胞器定位
4. 流式细胞术定量ROS生成效率
5. CCK-8法评估不同乳腺癌细胞系（MDA-MB-231 vs MCF-7）的光毒性差异

分子设计与表征
TPA-SiPc的分子结构包含三苯胺（TPA）和硅酞菁（SiPc）两个功能模块。TPA赋予分子脂溶性以靶向LDs，而SiPc提供近红外吸收和ROS生成能力。核磁共振和质谱证实了目标化合物的成功合成，光物理测试显示其在400 nm（TPA单元）和672 nm（SiPc单元）的双发射特性。

细胞器共定位研究
双通道成像显示，DSPE@TPA-SiPc进入细胞后迅速从质膜解离，30分钟内即可同时标记溶酶体（LysoTracker绿色通道共定位）和LDs（BODIPY 493/503蓝色通道共定位）。值得注意的是，LDs的强疏水环境使TPA单元发出蓝色荧光，而溶酶体的酸性环境触发SiPc单元红色荧光，这种双色标记现象为首次报道。

光动力效应评估
在660 nm激光照射下，DSPE@TPA-SiPc产生的ROS量是暗处理的3.2倍。尤其值得注意的是，LDs体积更大的三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231的死亡率比MCF-7细胞高47%，证实了LDs富集程度与光毒性呈正相关。

结论与意义
该研究首次实现单分子探针对LDs和溶酶体的同步靶向与双色成像，突破传统ACQ限制。通过巧妙的分子设计，TPA-SiPc不仅具备AIE特性（聚集诱导发光），还能根据细胞器微环境极性切换荧光发射。更重要的是，这种双器官协同靶向策略显著增强了PDT的选择性，为代谢异常型癌症（如三阴性乳腺癌）的精准治疗提供新思路。研究获得国家自然科学基金（21274021、62005048）和福建省科技计划项目（2024Y4016）等支持，相关技术已申请专利保护。