兰州化物所在细胞凋亡荧光成像分析及药物筛选新方法方面取得新进展

  肿瘤细胞凋亡与癌症的发生、发展、死亡密切相关,对药物诱导的肿瘤细胞凋亡进行检测,可以作为药物筛选以及判定抗肿瘤药物治疗效果的依据,在肿瘤治疗中发挥着重要作用。细胞色素cCyt c是细胞凋亡早期信号的重要标志物,在癌细胞的凋亡进程中起到关键作用。通过监测细胞凋亡进程中Cyt c的释放水平,有助于从细胞水平上了解相关疾病,并实现对抗癌药物的初步评价。荧光成像技术在生物活性物质的实时-动态-可视化检测等方面扮演着重要角色,被广泛应用于生物、医疗、临床诊断等诸多领域。然而,能够精准识别细胞内Cyt c释放水平的荧光成像分析方法目前还十分匮乏。 

  近日,在国家自然科学基金项目(编号:21475142, 21675164, 21650110454)和甘肃省自然科学基金项目(编号:1506RJDA281, 17JR5RA311)的资助下,中国科学院兰州化学物理研究所邱洪灯研究员带领的“百人计划”研究团队,利用Cyt c氮掺杂碳量子点(N-doped CDs)的荧光淬灭效应,建立了一种简单、快速、灵敏的新型非标记Cyt c传感器(图1)。该探针可用于依托泊苷(市售抗癌药物)作用下HepG 2细胞内Cyt c释放含量的检测与成像,并首次实现了斑马鱼体内Cyt c的成像分析。 

  

  1. 肿瘤细胞内Cyt c的释放与检测原理示意图 

  在此基础上,通过考察不同天然产物如紫草素(Shi)、藤黄酸(GA)、杨梅素(Myr)、二氢杨梅素(Dmy)和白皮杉醇(Pic)等作用后肿瘤细胞内Cyt c的释放水平,实现了对系列抗肿瘤药物先导分子的初步筛选(图2)。该研究表明,ShiGAHepG 2细胞具有较强的抗肿瘤活性,有望在肿瘤治疗中发挥作用。该研究工作为细胞凋亡早期信号的检测与抗肿瘤药物的筛选提供了新策略。相关工作发表在Nanoscale, 2018, 10, 5342-5349上。 

  

  2、不同天然产物作用下HepG 2细胞内Cyt c共聚焦显微荧光成像分析 

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中国科学院兰州化学物理研究所

兰州化物所目前主要开展资源与能源、新材料、生态与健康等领域的基础研究、应用研究和战略高技术研究工作。战略定位是“西部资源与能源化学和新材料高技术创新研究基地”,力争建成具有“一流成果、一流管理、一流环境、一流人才”,特色鲜明、国内不可替代并具有可持续发展能力的国立研究机构。

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