过氧亚硝酸根荧光探针的构建及细胞成像应用
2021-08-31张洪星刘景郭炜
山西大学学报(自然科学版) 2021年3期
张洪星,刘景,郭炜
(山西大学 化学化工学院,山西 太原030006)
0 引言
过氧亚硝酸根(ONOOˉ)是一种内源性的高活性氧化物,由一氧化氮自由基(NO·)和超氧自由基(O2•ˉ)通过扩散反应生成(k=6.7×109(mol/L)ˉ1·sˉ1)[1],在细胞中主要产生于线粒体和吞噬体[2]。在正常的生理条件下,ONOOˉ虽然具有低的稳态浓度(~纳摩尔)和极短的寿命(~10 ms),却发挥着重要的生理功能。例如,ONOOˉ不仅可以通过硝化络氨酸残基起到信号传导的作用、可以对入侵的病原体起到免疫作用、可以保护神经元免于凋亡,而且在维持细胞内氧化还原平衡方面起着至关重要的作用;然而,ONOOˉ过量产生可以氧化和/或硝化一系列生物分子,例如蛋白质、核酸、脂质、核酸、络氨酸残基和生物硫醇等[3],严重影响细胞正常的生理活动,甚至引起细胞凋亡和坏死。长期的ONOOˉ压力还会引发多种疾病,如心血管疾病、神经退行性疾病、自身免疫性疾病和癌症等[4]。因此,开发特异性的ONOOˉ荧光探针具有重要的生理学和病理学意义。
近年来,用来检测ONOOˉ的方法多种多样,主要有电化学分析法、电子顺磁共振法、高压液相色谱法、化学发光法、紫外可见分光光度法[5-8]等,但是这些技术普遍存在一些缺陷,如灵敏度低、侵入性、设备昂贵、操作费时等。鉴于高敏感性、可视化、生物兼容性、无辐射、实时检测等特点,荧光探针技术已经是生物学、医学领域不可或缺的研究手段,到目前为止,已经开发了大量的ONOOˉ荧光探针用于体外或体内ONOOˉ的检测。罗丹明或荧光素的还原产物是早期报道的ONOOˉ荧光探针,这类探针的发射波长通常位于可见区,且容易受到其他活性氧的干扰[9-11]。……
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