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??? 我院朱俊杰教授課題組在單顆粒納米探針用于實(shí)時(shí)追蹤單細(xì)胞自噬全過程方面的研究取得重要進(jìn)展，其研究論文”Single Gold@Silver Nanoprobes for Real-Time Tracing the Entire Autophagy Process at Single-Cell Level” 于2015年1月21日在線發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society, 2015, 137, 1903?1908, DOI: 10.1021/ja5112628），該論文的第一作者是12級(jí)博士研究生陳子軒、通訊作者是閔乾昊博士和朱俊杰教授。

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??? 細(xì)胞的自噬作用是一種自我保護(hù)機(jī)制，用于在饑餓或應(yīng)激條件下維持細(xì)胞正常新陳代謝所需的營養(yǎng)及能量。細(xì)胞自噬全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析對(duì)研究人類病理學(xué)機(jī)理、開發(fā)新型藥物、拓展自噬調(diào)控方法等具有重要的意義。然而目前對(duì)于細(xì)胞自噬的主要檢測(cè)方法，包括蛋白質(zhì)印記分析（Western blot analysis）以及綠色熒光蛋白標(biāo)記Atg8/LC3作為探針的熒光分析法，均很難滿足實(shí)時(shí)、長期監(jiān)測(cè)的目的。因此開發(fā)新型無損、實(shí)時(shí)、長期穩(wěn)定的細(xì)胞自噬監(jiān)測(cè)手段十分必要。細(xì)胞的自噬過程主要受活性氧小分子（ROS）調(diào)節(jié)，特別是超氧自由基（Superoxide radicals）。當(dāng)細(xì)胞處于饑餓狀態(tài)時(shí)，線粒體介導(dǎo)的氧化磷酸化變得不完全，從而導(dǎo)致超氧自由基產(chǎn)生量的上調(diào)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生自噬。因此，實(shí)時(shí)分析細(xì)胞內(nèi)超氧自由基的水平有望成為追蹤細(xì)胞自噬過程的有效手段。

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??? 為了實(shí)現(xiàn)這一目的，朱俊杰課題組合成了一種專一識(shí)別腫瘤細(xì)胞的表面等離子體激元共振（SPR）光學(xué)納米探針，該探針為表面修飾聚乙二醇（PEG）以及特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-半胱氨酸多肽序列（RGDC）的金核銀殼納米棒，如圖1所示，在超氧自由基的氧化作用下，探針的外層銀殼被刻蝕，形成了類似骨頭形的納米結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有較高的長徑比，從而導(dǎo)致探針縱向表面等離子共振波長發(fā)生紅移。因此，根據(jù)探針光譜的紅移速率可以獲得超氧自由基的實(shí)時(shí)濃度及細(xì)胞自噬的相關(guān)信息。圖2中，結(jié)合探針的HeLa細(xì)胞在饑餓條件下培養(yǎng)2小時(shí)，細(xì)胞發(fā)生自噬，產(chǎn)生的大量超氧自由基導(dǎo)致探針光譜的紅移（圖2c-e）。作為對(duì)照試驗(yàn)，在正常的條件下培養(yǎng)的HeLa細(xì)胞中，探針的光譜沒有發(fā)生明顯的變化（圖2h-j）。因此，通過觀察探針光譜的變化可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞的自噬進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，細(xì)胞內(nèi)超氧自由基通過調(diào)節(jié)自噬體的生成來控制細(xì)胞自噬。

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