次氯酸(HClO)是一種主要由線粒體產生的典型內源性ROS,具有較強的氧化特性。異常的HClO水平會導致線粒體功能障礙,并且與多種疾病密切相關。已有研究表明,HClO在鐵死亡和肝細胞癌(HCC)細胞中均會發生過表達。因此,對HCC鐵死亡過程中的HClO水平進行可視化對于探索其生理和病理作用而言具有重要意義。然而,目前尚無對HCC鐵死亡中的HClO進行可視化的研究被報道。有鑒于此,濟南大學呂正亮教授、范春華教授和梨花女子大學Juyoung Yoon設計了一種比率近紅外(NIR)熒光探針Mito-Rh-S,并首次將其用于在HCC鐵死亡過程中對線粒體內的HClO波動進行可視化。
本文要點:
(1)Mito-Rh-S具有極快的響應速率(2 s)和較大的發射位移(115 nm)。基于PET傳感機制構建的Mito-Rh-S具有較高的信噪比。Mito-Rh-S的細胞實驗顯示,Fe2+和erastin誘導的HepG2細胞鐵死亡會導致線粒體HClO水平升高,并且高濃度的Fe2+和erastin會引起嚴重的線粒體損傷和氧化應激,進而能夠殺死HepG2細胞。
(2)通過調控erastin濃度、erastin誘導時間和對鐵死亡模型的處理模式,研究者證明了Mito-Rh-S可在HCC鐵死亡過程中準確地檢測線粒體HClO水平的波動情況。
Bo Zhao. et al. Ratiometric Near-Infrared Fluorescent Probe Monitors Ferroptosis in HCC Cells by Imaging HClO in Mitochondria. Analytical Chemistry. 2024
DOI: 10.1021/acs.analchem.4c00328
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c00328