在呼吸系統疾病期間,肺巨噬細胞的數量、比例和極化會發生動態變化。監測這些變化對于了解它們的病理作用、改進診斷和指導藥物開發至關重要。然而,目前基于組織活檢的分析方法不僅具有侵入性,而且無法提供動態信息。有鑒于此,南洋理工大學浦侃裔教授開發了一種雙鎖型巨噬細胞特異性腎清除探針(DMRPNOCas),其能夠在甲型流感病毒(IAV)感染期間對肺巨噬細胞進行動態監測。
本文要點:
(1)DMRPNOCas可在M1巨噬細胞共表達的兩種生物標志物(caspase-1和NO)同時存在時激活熒光。為了優化NO反應性,研究者從吲哚環上有不同位置的鄰苯二胺的半花菁衍生物中篩選得到了DMRPNOCas支架。研究發現,對位取代的鄰苯二胺具有比間位取代的對應物更高的NO激活熒光。量子化學計算結果表明,這種增強可歸因于NO反應誘導的扭曲分子內電荷轉移的差異抑制。
(2)DMRPNOCas能夠特異性地將M1巨噬細胞與其他白細胞(包括T細胞、中性粒細胞和M2巨噬細胞)區分開來,這種能力是單鎖型對照探針和其它已報道的探針所無法實現的。實驗結果表明,DMRPNOCas可在體內動態監測肺巨噬細胞,其成像結果也揭示了在IAV感染48小時內單核細胞源性巨噬細胞會發生廣泛募集和M1極化。此外,該過程也會伴隨肺泡巨噬細胞的顯著減少。綜上所述,該研究工作能夠為探究巨噬細胞介導的肺部炎癥提供新的見解,所開發的雙鎖型探針在精準診斷和監測病理過程等方面具有重要的應用潛力。
Yuxuan Hu. et al. Dual-Locked Fluorescence Probe for Monitoring the Dynamic Transition of Pulmonary Macrophages. Journal of the American Chemical Society. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00506
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00506