近红外荧光探针WL3：基于脂滴极性敏感性的非酒精性脂肪肝疾病诊断新策略

针对非酒精性脂肪肝(NAFLD)早期诊断难题，研究人员设计开发了D-π-A-D/D-π-A结构的近红外荧光探针WL1-WL3。其中WL3具有>650 nm发射波长、大斯托克斯位移和极性敏感特性，可动态监测脂滴(LDs)数量/极性变化及自噬过程，在细胞和组织水平实现NAFLD疗效评估与鉴别诊断，为代谢性疾病研究提供新型分子工具。

　　

随着现代生活方式的改变，非酒精性脂肪肝(NAFLD)正以惊人的速度成为全球公共卫生挑战。据统计，全球约25%人口受此疾病困扰，且发病年龄日趋年轻化。这种以肝细胞内脂滴(LDs)异常堆积为特征的代谢性疾病，若不及时干预可能恶化为肝硬化甚至肝癌。然而现有诊断技术如超声、MRI存在灵敏度不足、滞后性明显等问题，而传统荧光探针又受限于短波长(<600 nm)、小斯托克斯位移等缺陷，难以满足活体检测需求。

针对这一技术瓶颈，皖南医学院的研究团队在《Dyes and Pigments》发表创新成果。他们巧妙运用分子工程策略，设计出具有推-拉电子效应的荧光探针体系：以甲基化三苯胺为电子给体(D)，分别结合丙二腈、β-二酮硼二氟化物和二氰基异佛尔酮等电子受体(A)，构建了WL1(D-π-A-D)和WL2/WL3(D-π-A)三类探针。通过系统比较发现，基于二氰基异佛尔酮的WL3展现出最优性能——不仅发射波长突破650 nm进入近红外窗口，更展现出与溶剂极性(Δf)高达0.99的线性相关性，且对pH及其他分析物干扰表现出卓越稳定性。

研究团队采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等技术验证探针光物理特性，结合共聚焦显微成像追踪LDs动态过程。在NAFLD细胞模型中，WL3成功捕捉到二甲双胍治疗引起的LDs数量减少和极性改变。更引人注目的是，该探针在器官水平清晰区分了正常肝脏与NAFLD组织，这种跨越微观到宏观的检测能力为临床诊断提供了全新视角。

关键研究发现包括：
【Photophysical Properties Study】WL3在300-600 nm呈现三重吸收峰，其荧光强度与介质极性呈负相关，斯托克斯位移达175 nm，远超传统探针。
【Biological Properties Study】探针可实时监测LDs自噬过程，在HepG2细胞中观察到棕榈酸诱导的LDs极性降低（从0.163降至0.131），与NAFLD进展正相关。
【Tissue and Organ Imaging】首次实现小鼠肝脏离体荧光分级，NAFLD组织荧光强度较正常组降低42%，与病理变化高度一致。

这项研究的突破性在于：首次将LDs极性变化与NAFLD进程建立定量关联，开发出兼具近红外发射、大斯托克斯位移和器官成像能力的分子工具。WL3不仅能评估药物疗效，更重要的是为代谢性疾病的早期诊断提供了可视化方案。该成果获得安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH051762)等基金支持，其技术路线对开发其他细胞器靶向探针具有重要借鉴意义。未来或可拓展应用于肝癌、糖尿病等代谢异常相关疾病的机制研究和临床诊断。