基于AIE分子的雙探針系統應用于細胞內的端粒酶活性檢測

　　端粒酶在大部分腫瘤組織中大量表達且活性增強，而在正常組織中活性通常極低，因此已成為一種廣為人知的腫瘤標志物。組織細胞內端粒酶活性的準確、靈敏檢測對腫瘤診斷與治療具有極其重要的意義。近日，華中科技大學夏帆教授與婁筱叮副教授課題組結合兩種具有聚集誘導發光效應（AIE）的熒光染料，構筑了雙熒光信號輸出的探針系統，實現了端粒酶提取物及活細胞內的端粒酶活性高靈敏、高特異性檢測。

　　此項研究中采用的正電荷AIE熒光染料在高度分散狀態下呈現出極弱熒光或無熒光，而在聚集狀態下則呈現出高強度熒光發射。端粒酶能夠在其引物DNA 3'-末端重復添加序列TTAGGG使之延長，隨著引物DNA鏈的增長，單根負電性DNA鏈上能夠結合的正電荷AIE染料分子越多，AIE染料分子的聚集程度越大，體系熒光也就越強。研究利用兩種發射波長不同且具有熒光共振能量轉移（FRET）效應的正電荷AIE染料，可同時與具有負電荷的引物DNA鏈相互作用。隨著體系內端粒酶活性的提高，兩種AIE染料逐漸聚集于增長的引物DNA鏈上并發生FRET現象，兩種熒光信號同時增強。這種基于AIE分子的雙探針系統彌補了長波長AIE染料的低靈敏度，同時解決了短波長AIE染料不適用于活細胞內直接成像觀察的問題。由此，研究團隊將該雙探針系統分別應用于不同腫瘤細胞系端粒酶提取物、膀胱癌病人尿液樣本端粒酶提取物及不同腫瘤細胞系活細胞內的端粒酶活性檢測，均獲得了令人滿意的檢測結果。實驗結果顯示，該雙探針系統不僅可以拓寬端粒酶提取物中端粒酶活性檢測的線性范圍，而且能夠降低活細胞中端粒酶活性檢測的成像背景，提高檢測靈敏度。

　　此項研究成果于2017年1月發表在Analytical Chemistry 上，文章第一作者為華中科技大學博士研究生莊原與碩士研究生尚春莉。