divisions基于硝基还原酶的荧光氧探针-副本

基于硝基还原酶的荧光氧探针

摘要：

硝基还原酶在细胞低氧条件下大量存在，

利用 其对硝基化合物的催化还原性能，

不仅

可以用于药物的激活和硝 基芳香族化合物的生物降解，

同时也可用来设计含硝基的荧光探针，

用于检测实体瘤细胞的缺氧状况，

并对低氧环境下的肿瘤细胞进行生物成像，

这对临床治疗、

增强机体代偿适应能力都有重要意义。

关键词

：硝基还原酶；荧光；氧探针

Fluorescent Oxygen Sensor Based on Nitro Reductase

Abstract:

Nitrate reductase is found in the cells under the condition of low oxygen concentration

with large the ability of catalytic reduction of nitro compounds, it not only can be

used for drug activation and biodegradation of nitro aromatic compounds, but also can be used to

design fluorescent probe for detectingthe anoxic condition of solid tumor cells, and imaging the

tumor cells living hypoxia environment, which are quite important for clinical treatment and

enhancing the body compensatory ability ofaccustomization.

Key words

: nitrate reductase; fluorescent oxygen sensor

1

引言

氧气是生命体的必需元素，

人可以一个月不吃东西，

两个礼拜不喝水，

但是

不能

10

分钟不呼吸氧气。生命体 中，氧气的含量至关重要：富氧会产生大量的

自由基，

使机体组 织损害，

器官退化，

免疫力下降；

缺氧 一开始会导致头晕眼花、

然后呼吸急促、丧失判断力，严重一些就会丧失智力、晕厥，最 严重可致死。同

时，

低氧是实体肿瘤微环境的典型特征之一，< /p>

它在实体肿瘤中普遍存在，

被认为

是导致 肿瘤进展及预后差的独立因素。

低氧诱导生物学行为的改变加速了肿瘤恶

性转变，如抑制细胞增殖、增强耐药基因表达、选择性抗凋亡、促进肿瘤侵袭转

移、下调

DNA

修复基因表达及增加基因的不稳定性。众多研究 表明低氧具有调

控癌细胞分化能力，

它通过促进肿瘤干细胞生成 及表观遗传修饰，

从而增强肿瘤

恶性潜能。因此，通过检测细胞 中含氧的浓度，利用肿瘤细胞的低氧性，我们可

以对癌细胞特异性的靶向诊断和治疗。< /p>

由此，

研究人员设计发展了一系列检测细

胞中氧含量的方法。

氧浓度的检测方法有传统检测法和光学氧 探针法

[1]

。

传统检测法中，

Winkler

滴定精密，

但不能持续测定；

Clark

电极对氧有损耗，

适用于室 温、

小体积检测；

光学探测需要大型昂贵的仪器，

同时水、

二氧化碳分子等对检测都有干扰。

而相

较之下，

光学氧探针检测过程可实现无氧损耗的可逆过程，