iScience：分子荧光探针通过自组装胶束可视化检测脂肪酶（lipase）活性

脂肪酶是由胰腺分泌的一种油脂水解酶，它在消化功能中发挥着重要作用。脂肪酶活性降低会增加体内脂肪含量，导致甘油三酯在多个器官中沉淀，同时会引起心脏功能障碍。同时，脂肪酶也是诊断与监视急性胰腺炎（AP）疾病发展进程的重要生物标志物。因此开发灵敏、方便的体内脂肪酶活性检测的方法，对临床诊断AP与研究其它疾病如肥胖、胰腺癌、心功能障碍具有重要的价值。荧光探针技术是体内活性分子可视化检测的手段之一，已成功应用到多种活性分子的体内检测。但是脂肪酶不同于其它活性分子，它是一种界面催化酶，这给荧光探针的设计，实现体内脂肪酶活性的可视化检测带来极大困难。

近日青岛大学药学院王克威教授、张延如副教授团队，基于分子自组装胶束概念，设计合成了一种lipase特异性荧光探针CPP，实现了在均相体系中对lipase活性的荧光检测，并在细胞、活体层次上得到应用。

作者基于分子自组装胶束提供微界面环境的假设，构建了以棕榈酸酯为识别基团、CP-OH为荧光团的脂溶性探针CPP。棕榈酸酯常以甘油酯的形式存在于动植物的脂肪中，在体内被脂肪酶水解脱去棕榈酸，这表明棕榈酸酯与lipase具有很好的生物相容性；此外，棕榈酸的长链烷基因其柔性结构能够非常容易地进入lipase的催化孔腔，从而与lipase形成复合物。lipase部分具有亲水性，而未进入孔腔的CP-OH部分具有亲脂性，因此所形成的复合物具有双亲性，然后双亲性的复合物自组装成胶束，形成界面，从而满足Lipase界面催化的需求，完成催化水解反应，脱去棕榈酸，释放出CP-OH荧光团，产生荧光信号。探针CPP能够在均相体系中检测lipase的活性，并具有很高的选择性。

接下来，作者对探针CPP在细胞、组织及体内的应用进行了研究，结果表明探针能够对体内lipase的活性作出光学响应。并通过透射电镜（TEM）证实了在均相体系与细胞内自组装胶束的形成。该项工作为体内lipase的活性检测及研究提供新的思路和新的工具。

这一成果近期以Article 形式发表在iScience上，文章第一作者是青岛大学药学院硕士研究生乔振同学。

原文：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30481-8

Detection of Lipase Activity in Cells by a Fluorescent Probe Based on Formation of Self-Assembled Micelles

Zhen Qiao, Hongyi Zhang, Yanru Zhang,* KeWei Wang*

iScience, 2020, 23, 101294, DOI: 10.1016/j.isci.2020.101294

X-MOL导师介绍：

王克威

https://www.x-mol.com/university/faculty/222155
张延如

https://www.x-mol.com/university/faculty/222156