基于AIE分子的双探针系统应用于细胞内的端粒酶活性检测

　　端粒酶在大部分肿瘤组织中大量表达且活性增强，而在正常组织中活性通常极低，因此已成为一种广为人知的肿瘤标志物。组织细胞内端粒酶活性的准确、灵敏检测对肿瘤诊断与治疗具有极其重要的意义。近日，华中科技大学夏帆教授与娄筱叮副教授课题组结合两种具有聚集诱导发光效应（AIE）的荧光染料，构筑了双荧光信号输出的探针系统，实现了端粒酶提取物及活细胞内的端粒酶活性高灵敏、高特异性检测。

　　此项研究中采用的正电荷AIE荧光染料在高度分散状态下呈现出极弱荧光或无荧光，而在聚集状态下则呈现出高强度荧光发射。端粒酶能够在其引物DNA 3'-末端重复添加序列TTAGGG使之延长，随着引物DNA链的增长，单根负电性DNA链上能够结合的正电荷AIE染料分子越多，AIE染料分子的聚集程度越大，体系荧光也就越强。研究利用两种发射波长不同且具有荧光共振能量转移（FRET）效应的正电荷AIE染料，可同时与具有负电荷的引物DNA链相互作用。随着体系内端粒酶活性的提高，两种AIE染料逐渐聚集于增长的引物DNA链上并发生FRET现象，两种荧光信号同时增强。这种基于AIE分子的双探针系统弥补了长波长AIE染料的低灵敏度，同时解决了短波长AIE染料不适用于活细胞内直接成像观察的问题。由此，研究团队将该双探针系统分别应用于不同肿瘤细胞系端粒酶提取物、膀胱癌病人尿液样本端粒酶提取物及不同肿瘤细胞系活细胞内的端粒酶活性检测，均获得了令人满意的检测结果。实验结果显示，该双探针系统不仅可以拓宽端粒酶提取物中端粒酶活性检测的线性范围，而且能够降低活细胞中端粒酶活性检测的成像背景，提高检测灵敏度。

　　此项研究成果于2017年1月发表在Analytical Chemistry 上，文章第一作者为华中科技大学博士研究生庄原与硕士研究生尚春莉。