一氧化氮（NO）和超氧自由基阴离子（O2•-）是生物体内极其重要的活性物质，它们参与了细胞内多种生理和病理过程，例如氧化损伤、细胞信号传导和免疫应激等。有研究表明，细胞内的NO和O2•-之间有着密切的联系，它们存在着交互作用（crosstalk），能够以极快的反应速率迅速扩散并生成过氧亚硝基阴离子（ONOO-），并且该过程不需要酶的催化。早期的研究报道ONOO-是一种高活性的活性氧物质，与肝损伤、神经退行性疾病、阿尔兹海默症、关节炎、癌症和炎症等疾病密切相关。然而，ONOO-的具体作用仍存在争议，而且由于其难以捕获的特性，包括寿命极短，稳态浓度低，以及反应活性高，使得人们对NO和O2•-之间交互作用的研究进展缓慢。因此，通过构建ONOO-响应的分子探针对研究NO/O2•-在体内的交互作用机制、生理和病理作用均具有重要意义。
近日，中山大学化学学院巢晖教授（点击查看介绍）研究团队报道了一种靶向溶酶体的金属铱（III）配合物近红外磷光探针（Ir-NIR），具有快速响应性、较高的灵敏度、优异的选择性和良好的生物相容性等特点。该探针可通过对ONOO-的监测实现对细胞内NO/O2•-交互作用的可视化。
值得一提的是，Ir-NIR不仅可以示踪细胞外源性/内源性ONOO-，还被成功应用于药物APAP诱导肝损伤模型所产生的ONOO-的检测，从而揭示了ONOO-水平与药物所致肝损伤之间的密切关系。以上结果表明，Ir-NIR有望作为一种新的辅助性工具，探索NO/O2•-相互作用的化学生物学机制，并可在临床前研究中用于药物性肝损伤的监测。
相关研究成果发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是中山大学博士研究生吴伟俊和张程，通讯作者是中山大学巢晖教授。该工作得到国家自然科学基金（21525105, 21778079）和教育部(No. IRT-17R111)等项目的资助。
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Lysosome-Targeting Iridium(III) Probe with Near-Infrared Emission for the Visualization of NO/O2•- Crosstalk via In Vivo Peroxynitrite Imaging
Weijun Wu, Cheng Zhang, Thomas W. Rees, Xinxing Liao, Xu Yan, Yu Chen, Liangnian Ji, Hui Chao*.
Anal. Chem., 2020, 92, 6003-6009, DOI: 10.1021/acs.analchem.0c00259
导师介绍
巢晖教授，中山大学化学学院博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者（2015），入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2006）和广东特支计划“百千万工程领军人才”（2015）。主要从事基于金属配合物的生物荧光探针和抗肿瘤、抗菌药物研究。在Chem. Soc. Rev., Coord. Chem. Rev., Nature Chemistry, PNAS, Angew. Chem. Int. Ed., Biomaterials, Chem. Sci.等国际期刊发表论文180多篇，论文引用7000多次；申请中国发明专利17件，授权13件；参编专著教材7部。2005年获中国化学会“青年化学奖”，2011年获广东省科学技术奖一等奖（第二完成人），2012年被评为南粤优秀教师，2012年获国家自然科学奖二等奖（第三完成人），2014年获宝钢优秀教师奖。目前担任中国化学会化学生物学专业委员会委员、广东省化学会常务理事、广东省化学会化学生物学专业委员会主任委员、Scientific Reports编委、Journal of Inorganic Biochemistry编委。
https://www.x-mol.com/university/faculty/15309
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