肝缺血-再灌注损伤(HIRI)是肝移植术后因排斥反应引起的发病或死亡的主要原因。在HIRI过程中，超氧阴离子(O₂^•−)和三磷酸腺苷(ATP)分别是氧化应激和能量代谢相关的关键生物标志物。然而，O₂^•−和ATP在HIRI中的时空波动会如何协调变化以及它们在HIRI的病理机制中的相互协同调节作用目前仍不明确。有鉴于此，山东师范大学唐波教授、李平教授、张雯副教授、吴庐陵和巴斯大学Tony D. James合理设计并成功构建了一种双色、双重可逆的分子荧光探针(UDP)，并将其用于实时动态、同时成像O₂^•−和ATP，以揭示两者在HIRI中的相互关系和协同作用。

本文要点：

（1）UDP对O₂^•−和ATP具有良好的响应灵敏度、选择性和可逆性，可用于检测O₂^•−和ATP，并且能够在无光谱交互的蓝色和红色荧光通道中产生独立的响应。研究发现，基于UDP的原位成像技术能够首次揭示肝细胞和小鼠肝脏在HIRI过程中的O₂^•−爆发和ATP耗竭情况。

（2）此外，研究者也在再灌注期间观察到ATP会略有增加。更重要的是，该研究也揭示了细胞内的O₂^•−-琥珀酸脱氢酶(SDH)-线粒体(Mito)还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)-Mito ATP-细胞内ATP级联信号通路在HIRI过程中的作用，从而首次阐明了O₂^•−与ATP的相关性。综上所述，该研究证实了UDP具有动态监测HIRI的重要潜力，有望为阐明HIRI的发病机制提供新的借鉴。

Jihong Liu. et al. Unveiling the Crucial Roles of O₂^•− and ATP in Hepatic Ischemia−Reperfusion Injury Using Dual-Color/Reversible Fluorescence Imaging. Journal of the American Chemical Society. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c04303

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04303