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乙酰胆碱酯酶 (AChE) 是一种关键酶，与多种神经系统疾病密切相关，例如脑部疾病或神经传递改变和癌症。开发用于成像生物样品中 AChE 活性的便捷方法对于了解其在生命系统中的机制和功能非常重要。已经报道了几种探测AChE活性的方法，如比色法等。然而这些方法阻碍了它们在活的生物系统中观察AChE活性的能力。因此，作者合成了一种基于TCF的荧光探针，用于测定AChE。该探针具有长发射波长的内部电荷转移（ICT）特性。

首先，作者合成了探针并命名为EW3。并在PBS缓冲液中研究EW3对AChE的光谱响应。探针EW3在吸收光谱在400 nm处有条带，但加入AChE后，在452和576 nm处有两个新的吸收带。用560nm激发会在690 nm附近显示出宽峰。添加AChE后，荧光强度随着其在694 nm处浓度的增加而逐渐增。且该探针与酶反应在100秒内达到平衡，适用于生理pH值。接下来有开始探究EW3对AChE的选择性及特异性。作者将对各种生物学相关物种进行了检查。包括丁酰胆碱酯酶、硝基还原酶、氨基酸和离子等。结果表明EW3对AChE具有高选择性。

在体外实验中获得了EW3对AChE的高选择性，接下来用小鼠神经母细胞瘤细胞（Neuro-2A细胞）和嗜铬细胞瘤细胞（PC-12 细胞）验证EW3能否在活细胞中成像的可能性。先在神经元细胞系中检查EW3的细胞毒性，数据表明该探针具有较弱的细胞毒性。用不同浓度的EW3处理每个细胞系。在Neuro-2A和PC-12细胞中观察到EW3的荧光信号，出现的荧光成像差异可能归因于细胞中不同水平的AChE。在用AChE抑制剂（Done和Neo）处理的细胞中，荧光成像信号的发射强度明显降低。这些结果表明，EW3水解是由AChE选择性催化的，它可用于评价活细胞中AChE的活性。

由于EW3在不同神经元细胞中AChE成像结果良好，接下来使用EW3来探索斑马鱼中AChE水平的波动。用10 μM EW3培养斑马鱼胚胎30分钟。斑马鱼在没有EW3处理时，没有显示出荧光信号。在添加EW3后，在斑马鱼的头部和卵黄囊部分显示出荧光信号。将斑马鱼与抑制剂孵育，再用EW3处理。斑马鱼的荧光强度明显降低。

总之，作者已开发出一种新型荧光探针，不会受到丁酰胆碱酯酶的干扰，可对AChE表现出独有的选择性，可用来测定生物系统中的AChE。

责任编辑：FJY

DOI:10.1021/acsabm.2c00084

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsabm.2c00084