中國科學(xué)家開發(fā)新型胰島素分泌監(jiān)測熒光探針
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】胰島素是體內(nèi)唯一的降血糖激素，由胰島β細(xì)胞分泌。胰島β細(xì)胞功能失調(diào)和胰島素分泌紊亂是2型糖尿病的核心驅(qū)動(dòng)因素。胰島素分泌是一個(gè)精細(xì)的動(dòng)態(tài)調(diào)控過程，如何可視化胰島素分泌過程，揭示胰島素分泌調(diào)控機(jī)制是胰島生物學(xué)領(lǐng)域的難點(diǎn)問題。
胰島素在β細(xì)胞內(nèi)與高濃度鋅離子形成晶體結(jié)構(gòu)，因此采用不透膜的鋅離子熒光探針可標(biāo)記胰島素/Zn2+晶體，從而指示胰島素囊泡分泌。但目前已開發(fā)的鋅離子熒光探針存在的一些問題限制了該技術(shù)在生理、病理情況下的應(yīng)用：一是探針親和力過高，導(dǎo)致胰島內(nèi)非囊泡分泌信號(hào)較強(qiáng)；二是探針發(fā)射波長較短，無法與其他熒光探針聯(lián)用；三是探針生物相容性差、光毒性較強(qiáng)，無法長時(shí)間記錄胰島素分泌過程。
近日，北京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在 Angewandte Chemie-International Edition 雜志上在線發(fā)表了題為“Red- and Far-Red-Emitting Zinc Probes with Minimal Phototoxicity for Multiplexed Recording of Orchestrated Insulin Secretion”的研究論文，通過對傳統(tǒng)不透膜鋅離子探針進(jìn)行基團(tuán)替換、化學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整，并采用全新的late-stage N-alkylation(在最后的合成階段進(jìn)行N-烷基化)合成策略，開發(fā)了一系列低親和力、不透膜的紅色和遠(yuǎn)紅發(fā)射的鋅離子探針，實(shí)現(xiàn)多色、多維、長時(shí)程胰島素分泌監(jiān)測。
該研究為胰島內(nèi)分泌和2型糖尿病生理、病理機(jī)制研究，以及治療胰島素分泌異常疾病藥物的高通量篩選提供了新的工具和技術(shù)。
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