分享一篇发表在Journal of the American Chemical Society上的文章“Development of a Fluorescent Probe for M2 Macrophages via Gating-Oriented Live-Cell Distinction”。

巨噬细胞是可塑性的免疫细胞，通过环境刺激而极化成M1和M2。M1具有攻击性，可以消灭肿瘤等入侵者，而M2是抗炎细胞，似乎有助于肿瘤免疫。据悉M2与肿瘤微环境的形成相关，可以通过消除M2或M2重新极化为M1被认为是有希望的治疗靶点。为了开发治疗方法，必须精确监测M1和M2之间的表型变化。但由于缺乏有效的检测工具，实时监测M2巨噬细胞受到阻碍。在这里，作者报告了M2选择性探针CDg18，它有通过M2脂肪酸转运蛋白进行门控导向活细胞区分的新机制。

作者先是寻找M1和M2之间的代谢优先差异，发现M1优选碳水化合物摄取，而M2优选FA摄取。基此差异，合成了新型荧光FA模拟物。以萘酰亚胺为核心，R1的碳数范围为4至12，R2类的碳数范围为7至18，以此为发光FA文库（LFG）。然后利用基于图像的筛选来寻找M2特异性探针，筛选后，测量其荧光强度，发现只有一种化合物对M2的选择性高于M0巨噬细胞，并将其命名为CDg18。并且CDg18的荧光强度在M2中强于M0和M1，流式细胞术的结果也验证了这一点。接着探究了 CDg18 在细胞中的定位，将内质网，脂滴，溶酶体和线粒体的分子探针处理M2后，再添加CDg18，按时间段追踪CDg18的位置后，发现大部分在内质网中。

为了确定CDg18的选择性染色机制，作者研究FA转运蛋白与巨噬细胞亚型之间的关系，已知FA的主要输送系统是CD36和SLC27家族（有六种亚型）。为了确定是哪种转运蛋白，先检查了每种蛋白在M0，M1和M2中的表达水平。结果发现CD36和SLC27A3在M2中高表达。根据观察结果，作者认为CD36和SLC27A3都是影响M2选择性摄取CDg18的潜在候选者，接着对进一步分析。分别向细胞中加入不同的蛋白质抑制剂，再将不同浓度的探针添加其中。观察到当加入SLC27A3抑制剂时，CDg18的强度大幅度下降，因此SLC27A3在CDg18摄取中起主要作用，而CD36在M2细胞中的影响很小。用基因敲除实验也取得相似结果。

最后作者想了解 CDg18 能否在复极化中可视化M2和M1之间的灵活性。为了验证其可行性，将HS-1793（可将M2复极化为M1）纳入演示中。使用了 CDg18 与M1选择性探头（ CDr17）一起，加入HS-1793后实时跟踪巨噬细胞的动态，结果表明 CDg18 的强度减少，而 CDr17 信号逐渐增加。为了确认M2细胞的功能变化，测量了M1和M2标志物的基因水平。与对照组相比，药物处理的M2中的促炎细胞因子成功上调，与M1相当。且在复极M1样细胞中，SLC27A3表达下调。该结果证实了SLC27A3是M2巨噬细胞的新生物标志物，以及CDg18对巨噬细胞重编程的作用。

总之，作者合成了第一个M2选择性探头 CDg18 ，并且将SLC27A3确定为主要转运蛋白，CD36为次要参与者。

本文作者：WHF

责任编辑：FJY

DOI：10.1021/jacs.2c11393

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11393