近日，《国家科学评论》在线发表了上海大学诸颖研究员、南京大学郭子建院士和上海交通大学樊春海院士等的研究成果，该研究团队开发了一种具有形状依赖的靶向性的框架核酸锌离子探针，Znluorly，能够高效靶向活细胞中的内吞体/溶酶体，并基于荧光成像和同步辐射X射线成像研究了内源性锌离子的动态变化。
研究人员构建的锌离子探针由具有可编程大小和形状的两亲性DNA框架结构构建而成，其疏水性纳米腔可包裹具有锌离子响应性的荧光分子。研究发现，边长为20个碱基对的四面体框架核酸能够有效定位于内吞-溶酶体内。研究人员通过对阿尔茨海默病模型细胞和斑马鱼的锌水平动态监测，验证了锌水平与阿尔茨海默病标志物（包括Aβ聚集和学习/记忆障碍）之间的正相关性。
图1. Znluorly用于溶酶体锌离子靶向成像的示意图：（a）Znluorly的结构和化学原理。（b）Znluorly在阿尔茨海默病模型斑马鱼神经细胞内源性锌离子成像中的应用。（c）Znluorly的溶酶体靶向能力的原理。
图2. 阿尔茨海默病模型斑马鱼脑中的锌离子动态追踪。Znluorly注射到斑马鱼脑后，获得的脑切片用Aβ抗体和溶酶体相关膜蛋白1染色。
同步辐射X射线显微成像技术表明，随着阿尔茨海默病的进展，细胞内锌水平以及其他与疾病相关的金属元素有所增加，进一步证明了该探针在阿尔茨海默病模型中监测锌离子动态变化的能力。
该工作得到了上海光源BL15U1硬X射线微聚焦光束线站和国家同步辐射实验室BL07W软X射线显微光束线站的支持。
研究详情请见原文：
Gao et al. Targeted imaging of lysosomal zinc ions with a tetrahedral DNA framework fluorescent reporter
National Science Review, 2024, 11: nwae307
https://doi.org/10.1093/nsr/nwae307
