近日，山東大學晶體材料全國重點實驗室于曉強教授團隊與韓國高麗大學Jong Seung Kim院士合作開發(fā)了一種極性敏感的脂滴靶向熒光探針TPASe，結(jié)合STED-FLIM技術構(gòu)建了超分辨成像平臺，首次揭示了脂滴在細胞內(nèi)的非線性融合與擴張機制，并可精確監(jiān)測極性變化以反映脂質(zhì)過氧化狀態(tài)。同時，研究建立了體內(nèi)脂質(zhì)過氧化模型，并在斑馬魚、動脈粥樣硬化模型及脂肪肝組織中實現(xiàn)了脂質(zhì)代謝紊亂的早期診斷，為相關疾病的研究與干預提供了新工具和新思路。相關成果以“Spatiotemporal Super-Resolution Imaging of Lipid Metabolism Dynamics in Physiological/Pathological Conditions”為題，發(fā)表于國際期刊Angewandte Chemie International Edition。晶體材料全國重點實驗室教授于曉強、王康男，Jong Seung Kim院士為共同通訊作者；第一作者為晶體材料全國重點實驗室博士研究生曹世仙、高麗大學博士研究生丁啟航。

脂質(zhì)代謝紊亂與高脂血癥、動脈粥樣硬化、脂肪肝和中風等疾病密切相關，其核心在于真核細胞內(nèi)脂滴（LDs）的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及動態(tài)行為變化。LDs由磷脂單層構(gòu)成，極性極低，而脂質(zhì)過氧化會增加其極性，這種變化可在動脈粥樣硬化等疾病中誘導脂質(zhì)聚集形成斑塊。然而，LDs的超微動態(tài)行為尚不明確，且現(xiàn)有成像技術在其相互作用動力學與理化性質(zhì)分析方面存在局限。基于此，本研究開發(fā)一種極性敏感的LDs靶向探針，實現(xiàn)了脂質(zhì)代謝動態(tài)的超分辨成像。通過受激發(fā)射損耗（STED）與熒光壽命成像顯微鏡（FLIM）平臺，首次實現(xiàn)超分辨可視化并動態(tài)追蹤了LDs的非線性融合與擴張機制，取得了該領域前所未有的突破。同時，通過STED-FLIM平臺在斑馬魚模型中實現(xiàn)了脂質(zhì)分布分析，從整體水平捕捉了脂質(zhì)代謝過程。更為重要的是，該探針結(jié)合STED-FLIM平臺，能夠在細胞及動脈粥樣硬化和脂肪肝等病理組織中精確監(jiān)測脂質(zhì)代謝。本研究為脂質(zhì)代謝相關疾病的診斷與治療提供了新的見解。

近年來，于曉強教授團隊在超分辨成像、細胞器互作、功能熒光探針開發(fā)等領域取得多項進展，相關成果發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.等期刊。相關工作得到了國家自然科學基金、山東省自然科學基金、山東省泰山學者專項基金以及深圳市科技研發(fā)資金的大力支持。