大脑中的能量剥夺和硫化氢 (H₂S) 水平降低与阿尔茨海默病 (AD) 密切相关。然而，目前还没有用于精确探索 H₂S 和三磷酸腺苷 (ATP) 的荧光探针来直接证明它们的关系和动态模式变化。鉴于此，兰州大学景玉宏和汪宝堆等人开发了一种名为 AD-3 的双光子荧光探针，可同时对患有AD的大鼠脑中来自两个荧光信号发射通道的内源性 H₂S 和 ATP 进行成像。

本文要点：

（1）该探针对 0-100 μM 浓度范围内的 H₂S 和 2-5 mM 浓度范围内的 ATP 分别实现了出色的选择性和良好的检测线性，H₂S 的检测限为 0.19 μM，ATP 的检测限为 0.01 mM。活细胞中的荧光成像表明，这种探针可以成功地应用于神经元细胞中 H₂S 和 ATP 的同时成像和准确定量。

（2）进一步使用实时定量聚合酶链反应和蛋白质印迹，作者证实 H₂S 通过作用于线粒体呼吸链中的细胞色素 C、复合物 IV 的细胞色素氧化酶亚基 3 和复合物 I 的蛋白 6 来调节 ATP 合成。随后，他们构建了一个基于 AD-3 探针的高通量筛选平台，快速筛选潜在的抗 AD 药物，以控制与异常 H₂S 和 ATP 水平相关的谷氨酸刺激的氧化应激。值得注意的是，发现AD-3探针能够对APP/PS1小鼠中的H₂S和ATP进行成像，并且发现患有AD的小鼠脑中的H2S和ATP浓度低于野生型小鼠。

参考文献：

Panpan Sun, Hai-Chao Chen, Siyu Lu, Jun Hai, Wenting Guo, Yu-Hong Jing, and Baodui Wang. Simultaneous Sensing of H2S and ATP with a Two-Photon Fluorescent Probe in Alzheimer’s Disease: toward Understanding Why H2S Regulates Glutamate-Induced ATP Dysregulation. Anal. Chem. 2022

DOI:10.1021/acs.analchem.2c01850

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c01850