肝脏缺血再灌注（IR）损伤可导致10 %早期肝脏移植后器官衰竭，45 %急慢性组织排异和器官损伤，严重阻碍肝脏移植手术的应用和救治效果。研究表明，细胞线粒体内氧化磷酸化过程提供的能量有助于细胞抵御IR损伤。而线粒体DNA（mtDNA）通过编码氧化磷酸化相关蛋白质调控能量供给，与IR损伤密切相关。因此，在IR进程中，对细胞内mtDNA进行原位、实时成像分析，将深入解析IR损伤的相关分子机制，推动该疾病靶点的精准确定与治疗。

  近日，我们开发了一种特异性识别mtDNA的荧光探针mtDNA-BP（图1）。该探针的创新设计如下：首先，引入吡啶阳离子，实现线粒体的精准靶向；其次，共价偶联苯并噻唑基团后，基于DNA沟槽尺寸匹配原则，实现探针对mtDNA小沟槽的匹配嵌入；再次，利用DNA沟槽的空间限域作用，通过限制吡啶的旋转，降低激发态的非辐射跃迁而增强探针荧光。应用该探针，我们实现了对IR进程中mtDNA实时变化的原位成像分析，并阐明活性氧（ROS）—mtDNA—IR损伤的信号通路。此外，利用mtDNA-BP构建的药物筛选方法，我们成功筛选出两种有效治疗IR损伤药物。此分析方法也有望应用到与mtDNA损伤相关的其他疾病分析及新药物研发中。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.analchem.0c05220