基于熒光探針的單細(xì)胞一氧化氮分析研究進(jìn)展

姚惠文， 郭小峰， 王 紅*

(1.武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430072； 2.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北武漢 430065)

1 引言

細(xì)胞是參與有機(jī)體生命活動(dòng)的基本單元，看似相同的細(xì)胞會由于內(nèi)部基因、蛋白質(zhì)、代謝物等生物物質(zhì)的表達(dá)不同而呈現(xiàn)出生物化學(xué)異質(zhì)性[1,2]。細(xì)胞異質(zhì)性與身體的異常變化密切相關(guān)，如癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性病變等[3,4]。單細(xì)胞分析能揭示細(xì)胞之間在組成、代謝、結(jié)構(gòu)、功能等方面的差異，對疾病的早期診斷和生理病理過程的機(jī)制探究具有重要意義[5]。作為生物體內(nèi)重要的氣體信號分子，NO廣泛參與生物體的神經(jīng)傳遞、免疫應(yīng)答、血管舒張等各種生理病理活動(dòng)[6,7]。因此，建立高效、靈敏的單細(xì)胞NO分析方法對探究NO的生理作用機(jī)制十分重要。

單細(xì)胞內(nèi)NO含量很低，通常在fmol～zmol數(shù)量級，且NO反應(yīng)活性高、半衰期短，進(jìn)一步增加了單細(xì)胞NO分析的難度。目前，熒光成像[8,9]、毛細(xì)管電泳[10 - 12]、微流控芯片電泳[13]、電化學(xué)[14,15]等方法已用于單細(xì)胞NO分析。其中，基于熒光探針的熒光分析法具有靈敏度高、選擇性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，NO熒光探針與熒光顯微鏡結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞內(nèi)NO的可視化觀察，提供NO的時(shí)空分布信息；與毛細(xì)管電泳或微流控芯片電泳結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞內(nèi)痕量NO的定量檢測。本文重點(diǎn)介紹NO熒光探針設(shè)計(jì)開發(fā)的最新進(jìn)展及其在單細(xì)胞NO分析中的應(yīng)用研究。

2 熒光成像法

熒光成像法具有可視化強(qiáng)、空間分辨率高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)NO的原位實(shí)時(shí)觀察。與……