J. Am. Chem. Soc. 实时成像神经元里线粒体中的H2O2和ATP

2023 >> 2022 >> 2021 >> 2020 >> 2019 >> 2018 >> 2017 >> 2016 >> 2015 >> 2014 >> 2013 >> 2012 >> 2011 >> 2010 >> 2009 >> 2006-2008 >> 2002-2005 >>

J. Am. Chem. Soc. 实时成像神经元里线粒体中的H2O2和ATP

2020年04月16日阅读次数：次

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00771

线粒体的氧化应激和能量代谢是至关重要的生物学事件，并参与各种生理和病理过程，例如细胞凋亡和坏死。然而，尚不清楚在这些事件中线粒体过氧化氢（H2O2）和5'三磷酸腺苷（ATP）的动态模式如何变化，更重要的是，它们之间如何相互影响。本文中，我们开发了一个基于双光子荧光寿命的探针（TFP），该探针可提供实时成像并同时测定两个分离良好的荧光通道中线粒体H2O2和ATP的变化，而不会发生光谱串扰。利用荧光寿命成像的准确性和定量能力，TFP的荧光寿命在0.4-10μMH2O2和0.5-15 mM ATP的检测范围内表现出良好的响应和选择性。

使用这种有用的探针，我们研究了线粒体中H2O2和ATP之间的关系，并可视化了超氧阴离子（O2•-）诱导的线粒体H2O2和ATP的动态水平变化。发现在短时间内（8分钟）刺激O2•-会暂时改变线粒体中H2O2和ATP的水平，神经元能够在短时间内恢复到初始状态。然而，增加最多50分钟的O2•-刺激时间会导致永久性的氧化损伤和能量不足。同时，首次发现O2•-和H2O2的外源性刺激对线粒体H2O2和ATP的水平有不同的影响，其中O2•-表现出更严重和负面的影响。事实上，这项工作不仅为多物种成像提供了一种通用的分子设计方法，而且还基于这种发达的TFP探针揭示了线粒体中氧化应激诱导的与H2O2和ATP相关的细胞内功能。

这一成果近期发表在ACS旗下期刊J. Am. Chem. Soc.，文章的第一作者是华东师范大学硕士研究生吴洲，通讯作者为华东师范大学田阳教授。