特发性肺纤维化（IPF）是一种以纤维化和呼吸困难为特征的慢性疾病，可对肺功能造成不可逆的损害。肺炎是一种肺部感染引起的渗出液在肺实质内积聚，进而损害呼吸功能的疾病。现今还没有特定的IPF生物标志物用于区分IPF和肺炎，而研究表明，IPF中肺泡上皮细胞的内质网(ER)应激显著，因此ER中的某些氧化剂或抗氧化剂有望作为区分IPF和肺炎的有效生物标志物。
在此，我们设计合成了两种双光子荧光探针TPER-ONOO和TPER-Cys，将其分别用于ER中氧化剂过氧化亚硝酰（ONOO−）和抗氧化剂半胱氨酸（Cys）的检测。TPER-ONOO和TPER-Cys均使用对甲基苯磺酰胺作为内质网的靶向基团，TPER-ONOO以碳碳双键作为ONOO−的识别基团，TPER-Cys结构中Cys的检测部分为丙烯酸酯。利用双光子荧光成像，我们发现ONOO−的浓度在IPF及肺炎小鼠的肺组织中均升高，Cys的浓度在IPF小鼠肺组织中也明显升高，而在肺炎小鼠的肺组织中没有明显的变化，因此，Cys有望作为区分IPF及肺炎的有效生物标志物。此外，我们还发现IPF中GSH缺乏的机制，是由于ONOO−诱导的谷氨酸半胱氨酸连接酶（GCL）和谷胱甘肽合成酶（GSS）的转录后修饰，导致酶的活性受损。因此，该工作有可望为IPF早期诊断和药效评价提供新的方法。
