酶激活荧光探针PHPO实现Vanin-1多维成像：为炎症性肠病诊疗提供新视角

针对Vanin-1检测技术瓶颈（如抗体法特异性差、质谱法不适用活体样本），研究团队开发了高灵敏度荧光探针PHPO（LOD=0.054 ng/mL），通过VNN1?/?模型验证其特异性，首次实现肠道Vanin-1原位成像及IBD模型中激活过程可视化，并筛选出新型抑制剂OGA（IC50=29.2 nM），为IBD诊疗提供创新工具。

　　

研究背景
炎症性肠病（IBD）作为累及结肠和直肠的慢性炎症性疾病，其发病机制与Vanin-1（一种GPI锚定的泛酸酰胺酶）密切相关。该酶通过催化泛酰巯基乙胺分解为半胱胺和维生素B5，影响谷胱甘肽（GSH）合成，进而调控氧化应激水平。尽管既往研究提示Vanin-1在肾损伤、肝毒性和IBD中起关键作用，但受限于检测技术——传统抗体法操作繁琐、质谱法无法用于活体样本，科学家们难以揭示其在肠道中的精确分布及动态变化规律。更棘手的是，现有荧光探针存在灵敏度低（LOD>0.18 ng/mL）、稳定性差等缺陷，严重阻碍了IBD诊疗工具的研发。

研究设计与方法
大连医科大学附属第二医院等机构的研究人员基于Vanin-1的催化特性，设计了一种新型荧光探针PHPO（2,4-二羟基-3,3-二甲基-N-(3-氧代-3-((3-氧代-3H-吩恶嗪-7-基)氨基)丙基)丁酰胺）。该探针被Vanin-1切割后释放红色荧光代谢物AHPO（λ_ex/λ_em=530/590 nm），通过VNN1^?/?基因敲除小鼠验证特异性，并应用于肠道组织成像、类器官分化监测及IBD模型分析。此外，建立基于PHPO的高通量筛选平台，结合分子 docking 技术评估抑制剂效能。

研究结果

1. Vanin-1代谢活性检测
   PHPO经Vanin-1催化后吸收峰从486 nm红移至560 nm，荧光强度显著增强（图1A-B），HPLC和HRMS证实其代谢路径为释放AHPO，检测限低至0.054 ng/mL，且对APN、CTSK等酶无交叉反应。

2. 肠道空间分布成像
   PHPO首次可视化显示Vanin-1在十二指肠至结肠的梯度表达，IBD模型中结肠部位表达显著上调，印证其与炎症进展的相关性。

3. 类器官功能研究
   肠类器官分化过程中Vanin-1持续高表达，提示其作为原始功能蛋白参与肠道发育调控。

4. 抑制剂发现
   高通量筛选鉴定出天然化合物OGA（没食子酸辛酯）能以29.2 nM的IC₅₀抑制Vanin-1，分子对接揭示其通过氢键和π-π堆积作用于催化口袋。

结论与意义
该研究发表于《Free Radical Biology and Medicine》，通过PHPO实现了三大突破：① 创建目前最灵敏的Vanin-1活体检测工具；② 阐明Vanin-1在IBD中的时空动态规律；③ 发现新型抑制剂OGA。这不仅为IBD的早期诊断提供分子影像方案，更通过靶向Vanin-1-半胱胺-GSH轴（图6），为开发抗氧化应激疗法开辟新途径。作者Manman Tian等强调，PHPO的多维应用将加速Vanin-1在代谢疾病、肿瘤等领域的功能解析。