分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章“A Two-Photon Probe Based on Naphthalimide-Styrene Fluorophore for the In Vivo Tracking of Cellular Senescence”，文章的通讯作者是来自西班牙瓦伦西亚理工大学的Félix Sancenón和Ramón Martínez-Máñez教授，两位教授均从事荧光探针的开发方面的研究。
压力诱导或是组织损伤都可能导致细胞衰老，从而导致各种疾病。很多研究表明，选择性消除衰老细胞可以改善多种与衰老相关的疾病，延长小鼠的寿命。因此，人们开展了一些相关的抗衰老研究，如“衰老细胞裂解药物”（senolytic drugs）和“衰老细胞清除治疗”（senotherapy）等。在此过程中，选择高灵敏度的工具来检测细胞衰老极为重要。由于衰老细胞具有高水平的溶酶体β-半乳糖苷酶活性，前期研究中开发的探针，大多数具有与β-半乳糖相连的经典单光子荧光团，而其中大部分由于有毒性或细胞渗透性不佳等原因，不能用于体内的细胞衰老检测。本文作者开发了一种具有萘二甲酰亚胺-苯乙烯结构的双光子荧光探针，可以用于原位检测细胞衰老。
作者在Heck荧光团上连接上乙酰化的β-半乳糖，合成了荧光探针HeckGal，该探针被β-半乳糖苷酶水解前后量子产率差别明显，可以区分衰老和非衰老细胞。探针中的共轭结构可以在双光子激发波长中信号显著增加。
随后作者对HeckGal探针进行了体外和体内的验证。他们利用人黑色素瘤细胞和鼠类乳腺癌细胞进行体外检测，发现HeckGal未对细胞产生毒性。与此同时，对诱导衰老后的细胞孵育探针，并利用双光子共聚焦显微镜进行细胞成像，能够在衰老细胞中检测到强烈的荧光信号，并且其对细胞衰老的检测与诱导剂类型无关。作者之后分别对乳腺癌和肾纤维化小鼠模型施加衰老诱导剂，并注射探针溶液，收集不同器官并对不同组织深度处进行成像。测试表明HeckGal探针在双光子荧光成像中可视化深度可以达到150 μm。
综上，作者开发了一种能够在体内双光子荧光成像检测细胞衰老的HeckGal探针，并发现其检测能力与细胞衰老诱导方法和细胞种类无关。相比于单光子成像，双光子荧光成像穿透性更好，光散射更弱，该探针有望成为检测衰老细胞的重要工具。
本文作者：CRY
责任编辑：WQW
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c05447
原文引用：DOI:10.1021/acs.analchem.0c05447
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