锌作为一种必需的微量元素，在多种生物过程中起着关键作用，包括酶功能、基因表达和细胞信号传导。了解它在细胞内的动态可以帮助人类了解它在健康和疾病中的作用，尤其是在炎症和细胞凋亡等情况下。为了有效研究炎症状态下，锌离子是否参与到氧化应激中，具有红外荧光的锌离子探针 SPI被设计合成表征：该探针具有良好的水溶性和生物相容性，对 Zn2+具有高选择性和高灵敏度，在 508 nm处显示吸收峰，在 639 nm处显示荧光峰，具有较大的斯托克斯位移（131 nm）和较低的检测限（~ 65 pM），且具有良好的抗干扰能力。鉴于这些良好的荧光探针特性，说明SPI可用于实时检测细胞内（Zn2+）在在潜在抗氧化环境下的动态响应。
通过使用HT-DNA、过氧化氢(H2O2)和地塞米松(DXMS)建立细胞炎症和凋亡模型，有效地模拟了可以用于研究Zn2+动力学的活体条件。监测SPI在这些条件下的荧光变化，使研究人员能够有效监测到Zn2+水平如何实时波动以及发生波动的位置，从而更清楚地了解其在维持细胞内氧化还原稳态中的作用。研究结果表明，SPI可以帮助阐明Zn2+影响免疫反应和与细胞应激途径相关的详细分子机制。总的来说，SPI的发展不仅补充了工具箱中研究活细胞中Zn2+的潜在分析方法，而且为进一步研究在各种病理条件下调节锌水平的治疗潜力开辟了新的途径。
相关成果以《Interpret the Potential Role of Zinc against Oxidative Stress in Inflammation with a Practical Fluorescent Assay》为题，近期发表于学术期刊《Bioorganic Chemistry》上。福建师范大学为本研究的唯一单位，福建师范大学生命科学学院2022级研究生林增艳与南方生物医学研究中心2020级研究生张兰兰为共同第一作者，共同参与完成该项研究工作。本研究得到了福建省自然科学基金及福建省科技创新联合基金的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2024.107886