动脉粥样硬化(AS)是一种由脂质驱动的慢性炎症性血管疾病，是一系列严重和致命心血管疾病的主要原因。pH值是研究炎症微环境的重要指标，其变化是由缺氧、乳酸产生和大量激活的巨噬细胞等因素引起。蛋白质磷酸化是调节和控制蛋白质活性和功能的最基本、最普遍和最重要的机制，炎症的发生往往伴随着磷酸化水平的异常。因此，同时检测和成像小鼠体内pH值和磷酸化水平的变化，对于早期动脉粥样硬化疾病的评估具有重要意义。

近日，山东师范大学唐波教授、张卫教授报道了一种基于MOF的纳米荧光传感器PCN-NP-HPZ，通过对pH和磷酸化水平的同时检测与成像，评估小鼠早期动脉粥样硬化的进展。该传感器用于跟踪动脉粥样硬化斑块形成过程中不同时间阶段血液pH和磷酸根水平的变化及血管内皮pH和蛋白质磷酸化双光子荧光成像。该研究为早期动脉粥样硬化疾病的评估提供了一种新的分析方法。

PCN-NP-HPZ能够同时对pH和磷酸根产生响应。在380 nm的激发光下，随着pH的降低，传感器在450-620 nm范围内的荧光升高；同时，在415 nm的激发光下，传感器在620-750 nm范围内的荧光升高。另外，PCN-NP-HPZ传感器在测定磷酸根和pH值时具有良好的选择性，且互不干扰。

此外，作者期望通过血清pH值和磷酸根的变化来判断疾病的进展。作者分别于0、3、6、9周采集尾血，进行pH和磷酸根荧光检测。最后，血清检测结果显示，动脉粥样硬化小鼠在3周、6周和9周时荧光强度均高于正常小鼠，即血清pH低于正常小鼠。磷酸根测试结果显示，在3、6、9周时，血清荧光强度和血清磷酸根含量均高于正常小鼠。

同时双光子荧光成像结果显示，与正常小鼠相比，早期AS小鼠主动脉内壁pH值成像荧光强度高于正常小鼠，即早期AS小鼠主动脉内壁pH值低于正常小鼠。早期AS小鼠主动脉壁磷酸化图像的荧光强度高于正常小鼠，说明早期动脉粥样硬化小鼠的磷酸化水平高于正常小鼠。

基于以上实验结果，作者发现动脉粥样硬化病变部位的pH值水平低于正常组，而疾病组的磷酸化水平高于正常组。我们认为这是由于炎症引起代谢水平升高，导致酸性产物增加导致pH降低，炎症引起磷酸化水平异常。

总之，作者构建了一种基于MOFs后修饰的双检测荧光纳米传感器PCN-NP-HPZ，用于同时检测和成像早期AS小鼠的pH水平和磷酸化水平。通过不同阶段的血液检测，作者发现早期AS小鼠血液中的pH值低于正常小鼠，而磷酸根水平高于正常小鼠。组织成像实验显示，病变小鼠血管的pH值低于正常小鼠，磷酸化水平高于正常小鼠。本研究为早期AS进展的评估和疾病机制研究提供了一种新的荧光工具。