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靶向脂滴的荧光探针CzTP-CNPh在NAFLD模型中实现细胞与斑马鱼粘度可视化检测
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月28日 来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 4.3
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针对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)早期诊断难题,研究人员开发了基于TICT机制的"D-π-A"型荧光探针CzTP-CNPh。该探针具有大斯托克斯位移、AIE效应和优异脂滴靶向性,成功实现细胞/斑马鱼中脂滴粘度动态监测,首次揭示NAFLD进程中脂滴粘度升高规律,为疾病机制研究提供新工具。
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)已成为威胁全球健康的"沉默杀手",其早期症状隐匿但可能恶化为肝硬化甚至肝癌。传统诊断依赖组织活检等侵入性手段,而脂滴(LDs)作为脂肪代谢的核心细胞器,其粘度变化与NAFLD进展密切相关。然而,现有检测方法或破坏样本、或无法实现活体可视化,且多数荧光探针存在光稳定性差、靶向性不足等缺陷。
针对这一技术瓶颈,海南大学的研究团队在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》发表创新成果。他们巧妙设计出基于分子内扭转电荷转移(TICT)机制的"D-π-A"型荧光探针CzTP-CNPh,通过合成3,6-二叔丁基咔唑电子给体与丙二腈电子受体构建的共轭体系,结合硫代苯醛π桥增强脂溶性,实现了对LDs微环境粘度的高灵敏度响应。研究采用光谱分析、共聚焦成像等技术,系统验证了探针的AIE特性、185nm大斯托克斯位移及特异性定位能力。
设计原理与性能验证
探针分子中的单键旋转在低粘度环境下引发TICT效应导致荧光猝灭,而在高粘度条件下旋转受限恢复荧光。光谱测试显示其荧光强度与甘油粘度呈线性相关,且不受pH、活性氧等干扰。细胞实验证实其可精准定位LDs,信噪比达传统染料尼罗红的3.2倍。
生物模型应用
在棕榈酸诱导的NAFLD细胞模型中,探针检测到随着脂质积累,LDs粘度上升40%。斑马鱼活体成像首次直观显示高脂饮食组内脏区荧光强度较对照组增强2.8倍,证实粘度变化与病理进程的相关性。
临床样本验证
通过NAFLD小鼠肝组织切片成像,发现晚期病变区域粘度信号较早期增强65%,且与纤维化程度呈正相关。这一发现为"粘度异常可能促进疾病恶化"的假说提供了直接证据。
该研究突破性地建立了LDs粘度与NAFLD发展的关联图谱,其开发的探针兼具优异光物理特性和生物相容性。相比现有技术,该方法实现了从细胞到活体的多尺度动态监测,为NAFLD早期诊断提供了新型分子工具。更深远的意义在于,该工作开辟了通过细胞器微环境参数解析代谢疾病的新途径,未来或可拓展至药物筛选和疗效评估领域。研究获得国家自然科学基金(22061016)等多项资助,相关技术已申请发明专利保护。
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