分享一篇Nature Communications上的文章，本文的通讯作者有爱丁堡大学炎症研究中心Marc Vendrell教授和Ian Dransfield教授，前者主要研究可用于癌症和炎症中的关键分子事件实时成像的动态可激活荧光团，后者主要研究炎症细胞的程序性死亡清除在终止炎症反应中的作用。

    细胞程序性死亡（细胞凋亡）在许多疾病中都是不受调控的，包括炎症和癌症。凋亡过程中会发生一系列的形态学和生化变化(磷脂暴露、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活、线粒体功能障碍、DNA片段化等)。与暴露在质膜上的磷脂酰丝氨酸（PS）结合的试剂(如膜联蛋白)比那些监测细胞内变化(如caspase激活、DNA片段化)的试剂更有优势，因为它们不需要细胞通透性或固定。然而，荧光标记的膜联蛋白和极性敏感的膜联蛋白(PSIVA)需要高浓度的游离Ca²⁺才能实现最佳的磷脂结合，这限制了它们在疾病组织中常见的低钙区域的结合能力。此外，膜联蛋白可抑制吞噬细胞吞噬凋亡细胞，因此无法对体内药物治疗诱导的细胞凋亡进行定量分析。体内凋亡细胞的检测和定量受到阻碍。本文报道了一种高度稳定的荧光肽(Apo-15)，它在体内外以钙非依赖性的方式可在不洗涤的条件下选择性地染色凋亡细胞。

    他们首先设计合成了许多环状两亲性多肽，掺入了环境敏感的Trp-BODIPY荧光团。之所以设计成环状多肽是因为其对蛋白质水解和体内研究的氧化条件的抵抗力、可通过改变氨基酸序列来调节性质而能够优化与凋亡细胞的结合、与荧光氨基酸兼容用于免洗成像、渗透性好等。通过进一步的筛选优化最终设计出了Apo-15，其对凋亡细胞有很高的选择性。

     接下来他们证明了Apo-15可用于检测来自不同物种和谱系的凋亡细胞。考虑到膜联蛋白对钙离子的依赖性，他们在二价阳离子螯合剂EDTA(2.5 mM)存在情况下进行检测，观察到Apo-15与凋亡细胞的结合很强。此外，利用化学和生物物理相结合的方法，他们确定PS是Apo-15的一个分子靶点，证实Apo-15在细胞和亚细胞水平用于早期凋亡事件的免洗成像的实用性。最后，他们的进一步实验表明，Apo-15可用于临床前小鼠模型中药物诱导的细胞凋亡的定量和成像，从而为评估抗炎和抗癌治疗的体内疗效创造机会。

     总之，他们设计出了一种可靠的荧光肽Apo-15，可以在体外检测和量化多种细胞系中的细胞凋亡，也可以在体内检测不同临床前炎症和癌症小鼠模型中的凋亡。

本文作者：ZXY

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-17772-7

原文引用：DOI：10.1038/s41467-020-17772-7

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