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祝贺 | 课题组开发了一种高尔基体靶向的半胱氨酸荧光探针实现对类风湿关节炎的治疗评价
发布时间:2023-12-15


  

     1.引言

       类风湿性关节炎(RA)是一种炎症性疾病,会导致滑膜炎症和增生以及骨骼损伤。如果RA没有得到适当治疗,就会出现严重的全身并发症,包括心血管、心理和骨骼疾病。RA通常伴随着渐进性残疾、预期寿命缩短和早期死亡。每100人中约有1人患RA,女性发病率高于男性。早期发现和治疗RA可以大幅降低关节恶化程度,从而避免大多数患者出现不可逆转的残疾。传统的RA诊断方法包括临床检查、血清学检测和医学影像。这些方法通常依赖于严重的关节症状,存在灵敏度低、特异性不足等缺点,难以实现早期精确诊断。因此,开发新的RA检测方法和RA药物评估方法有利于避免未来严重并发症的发生。

2.成果简介

       基于以上背景,山东师范大学山东师范大学唐波教授/李平教授课题组开发了一种靶向高尔基体半胱氨酸的荧光探针,通过原位荧光成像实现对类风湿关节炎的治疗评价。该成果以“Treatment evaluation of Rheumatoid arthritis by in situ fluorescence imaging of the Golgi cysteine”为题发表在国际权威杂志Talanta上。文章第一作者是山东师范大学副教授王慧,山东师范大学唐波教授、山东师范大学李平教授、山东师范大学王慧副教授为论文共同通讯作者。

       本文中,作者报道了一种靶向高尔基体半胱氨酸(Cys)的小分子荧光探针(Golgi-Cys),Golgi-Cys具有优异地高尔基体靶向能力,而且可以高灵敏度和高特异性地成像Cys。Golgi-Cys可以有效地应用于评估高尔基体应激的程度,并证明了高尔基体应激与RA之间的相关性。

3.图文解说

图1  探针的光学性能表征。(A)探针Golgi-Cys与Cys反应前(黑色)和反应后(绿色)的吸收(实线)和荧光(虚线)光谱。(B)探针Golgi-Cys响应不同浓度Cys的荧光光谱。(C)探针Golgi-Cys在590 nm处的荧光强度与Cys水平的关系。(D)探针Golgi-Cys与Hcy、GSH和Cys反应前后的荧光光谱稳定性。(E)探针Golgi-Cys(60 μM,黑线)与Hcy(150 μM,红线),GSH(150 μM,蓝线)和Cys(150 μM,绿线)反应前后的吸收光谱。(F)探针Golgi-Cys对不同物质的选择性。(G)探针Golgi-Cys、Golgi-Cys-OH、以及探针Golgi-Cys与7当量Cys、7当量Hcy、42当量GSH反应后的高效液相色谱图。

图2  共定位实验。HL-7702细胞中探针Golgi-Cys(A1-C1)和商业染料的荧光共聚焦成像实验,Mito-Tracker Red(A2)、Lyso-Tracker Green(B2)和Golgi-Tracker Green(C2)。(D-F)(A3、B3、C3)中标记区域的荧光强度分布。


图3  HL-7702细胞的荧光共聚焦成像实验。(A)Control1 组。(B)NEM组:用NEM预处理的细胞。(C-E)NEM预处理后分别用Cys,GSH和Hcy孵育。(F)Control2组。(G)莫能菌素组:用莫能菌素预处理的细胞。(H)(A-E)中相对荧光强度的数据输出。(I)(F-G)中相对荧光强度的数据输出。

图4  λ-卡拉胶诱导的RA模型小鼠的成像。(A)RA建模过程的流程图。(B)对照组和醋酸泼尼松治疗组小鼠的成像。(C)小鼠腿围的变化。(D)λ-卡拉胶注射关节和生理盐水注射关节探针成像的相对荧光强度。

        4.总结与展望

      为了证明高尔基体应激与RA之间的相关性,作者建立了一种新型小分子荧光探针Golgi-Cys,用于检测高尔基体应激时和RA小鼠体内高尔基体中的Cys。该探针利用苯磺酰胺基团作为高尔基体靶向部分,共定位图像表明,Golgi-Cys具有出色的高尔基体靶向能力。Golgi-Cys可以有效地用于评估高尔基体应激的程度,也可用于体内RA的成像。本研究首次证明了高尔基体应激与RA的相关性,有望为RA诊断和RA药物评估提供一种新的工具。

5.全文链接

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.talanta.2023.125532

6.TOC

编辑:温娜

审核:李玺威 张思淼