硫酸酯酶是一类通过催化水解各种生物分子硫酸盐底物中的硫酸酯键来发挥分解代谢作用的酶类。硫酸酯酶参与各种生物学过程，比如大分子的降解、细胞信号传导、激素调节和细菌发病机制等。硫酸酯酶的异常水平与许多疾病的发生发展密切相关，如多重硫酸酯酶缺乏综合征和癌症。例如，硫酸肝素硫酸酯酶（Sulf-2）过表达会促进人肺癌发生，在肝细胞癌中也上调。此外，类固醇硫酸酯酶（STS）水平的上调导致激素的产生增加，导致激素依赖性癌症尤其是乳腺癌的发生。目前STS抑制剂如STX64和EMATE已应用于乳腺癌的临床治疗。因此，在生理条件下准确定量硫酸酯酶的活性对硫酸酯酶相关疾病的诊断和治疗具有重要意义。然而，现有的硫酸酯酶探针存在吸收和发射波长短或者灵敏度有限的问题。开发高灵敏的荧光探针用于硫酸酯酶的活体成像仍然是一个巨大的挑战。

近日，课题组青年教师相美豪在ACS Sensors期刊发表题为“Activatable Near-Infrared Fluorescent and Photoacoustic Dual-Modal Probe for Highly Sensitive Imaging of Sulfatase In Vivo”的学术论文，报道了一种对活体中硫酸酯酶响应的激活型近红外荧光/光声（NIRF/PA）双模态成像探针（Hcy-SA）。该探针Hcy-SA由作为识别单元的硫酸酯部分和作为报告单元NIR荧光团的半花菁染料（Hcy-OH）组成。Hcy-SA可通过硫酸酯酶特异性水解转化为半花菁染料Hcy-OH，从而激活NIRF/PA信号，实现对硫酸酯酶活性的可视化双模检测。该探针在体外检测硫酸酯酶活性时呈现出水溶性好、响应速度快、灵敏度高和特异性强的优点。更重要的是，细胞和活体实验证实，Hcy-SA可成功应用于肿瘤细胞和荷瘤小鼠中硫酸酯酶活性的PA/NIRF双模态成像。值得一提的是，Hcy-SA还可根据硫酸酯酶的活性，通过流式细胞术实现对肿瘤细胞与正常细胞的区分。因此，该探针有望为硫酸酯酶相关的病理研究和癌症诊断提供一种很有前途的工具。https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssensors.3c00201

编辑：相美豪

审核：赵  岩