ELISA試劑廠家-齊一生物

華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室、藥學院楊弋教授、趙玉政研究員課題組與中國科學技術大學劉海燕教授課題組合作開發了一系列特異性檢測細胞核心代謝物 NADPH 的高性能遺傳編碼熒光探針 iNap，實現了在活體、活細胞及各種亞細胞結構中對 NADPH 代謝的高時空分辨檢測與成像。6 月 5 日，相關研究成果以“研究長文”的形式在線發表于權威學術期刊《自然 - 方法》（Nature Methods）。

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH/NAD+）及其磷酸化形式（NADPH/NADP+），作為生物體內兩對*重要的輔酶和核心代謝物，常被用作評價細胞代謝狀態的關鍵指標，與衰老及相關疾病如癌癥、糖尿病、肥胖癥、心腦血管疾病、神經性退行性疾病等的發生發展密切相關。長久以來，細胞代謝的檢測主要依賴酶學、色譜、質譜等，這些方法不僅破壞了細胞或生物體的完整性，更難以應用于高通量篩選。為了解決這一重要科學難題，2011 年，楊弋教授團隊利用合成生物學方法開發了一系列遺傳編碼的 NADH 熒光探針，實現了在活細胞及各種亞細胞結構中對 NADH 分子的實時動態、特異性的檢測與成像。2015 年，該團隊又報道了可同時檢測 NAD+，NADH 及其比率的第二代細胞代謝熒光探針 SoNar，像火眼金睛一樣，可察覺到癌細胞與正常細胞的微細代謝差異, 并進一步建立了細胞代謝熒光探針在單細胞、活體動物成像及高通量藥物篩選方面的系統研究方法。

NADH 和 NADPH 的熒光光譜相似，但是二者的生理功能卻顯著不同。NADH 主要參與物質能量代謝，而 NADPH 主要參與合成代謝以及抗氧化，傳統的自發熒光分析方法很難區分這兩種小分子。在第二代 NADH 熒光探針 SoNar 的基礎上，研究團隊通過對底物結合蛋白的理性設計和改造，開發了一系列特異性檢測 NADPH 的高性能遺傳編碼熒光探針 iNap，實現了在活體、活細胞及各種亞細胞結構中對 NADPH 代謝的高時空分辨檢測與成像。利用 iNap，研究團隊精確測定了癌細胞內不同亞細胞結構中 NADPH 水平，發現其水平受 NAD 激酶和葡萄糖 -6- 磷酸脫氫酶 G6PD 活性調節，并進一步證明氧化應激時癌細胞內 NADPH 代謝受葡萄糖水平的動態調節。同時，研究人員提出了哺乳動物細胞有很強的維持生理 NADPH 穩態的觀點。研究團隊發現人體內源性類固醇激素 DHEA 通過抑制 G6PD 活性和激活 AMPK 活性，對 NADPH 代謝實現雙向調節作用。鑒于 AMPK 信號通路在衰老、糖尿病、肥胖癥以及癌癥中的重要角色，這一研究結果有望破解 DHEA 作為一種藥物和膳食補充劑在這些疾病方面發揮出的有益作用。此外，iNap 也指示 NADPH 代謝與巨噬細胞免疫激活以及機體創傷反應密切相關。NADPH 作為細胞內的還原力，在生理或病理條件下發揮重要角色。細胞代謝熒光探針 iNap，不僅可應用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代謝途徑與通路分析，也可用于衰老及相關疾病創新藥物的發現。