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【JACS】3小时稳定成像!揭秘双阳离子AIE探针如何精准标记细胞膜与迁移小体

细胞膜与迁移小体(migrasome)是细胞迁移与信号传导中的关键结构,但传统荧光染料在长期成像中常因光漂白、扩散快、特异性差而表现不佳。近日,《美国化学会志》报道了一种新型近红外双阳离子AIE探针——CDPP-2PF₆,在细胞膜与迁移小体成像中展现出突破性性能。

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🧪创新设计:双阳离子结构+PF₆⁻反离子

研究团队设计了一系列具有“供体–π–受体”结构的CDPP探针,其中CDPP-2PF₆表现最优。其优势包括:

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  • 双阳离子结构:增强与膜上阴离子磷脂(如PIP₂)的静电作用;
  • PF₆⁻反离子:提升疏水性,促进探针在膜上的双模式锚定(静电+疏水);
  • AIE机制:分子内运动受限,避免传统染料的聚集猝灭,增强荧光强度。

📸成像表现:快速定位+长达3小时稳定性

CDPP-2PF₆在成像中的表现令人瞩目:

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  • 5分钟内快速定位迁移小体,优先富集于富含PIP₂的膜域;
  • 荧光寿命变化(1.8 ns → 0.9 ns),可实时追踪迁移小体形成过程;
  • 膜保留时间达3小时,远超传统染料如WGA与DiO;
  • 对胆固醇敏感:去除胆固醇后荧光信号完全丧失,揭示脂筏结构对探针定位的关键作用。

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🧬生物学意义:揭示迁移小体形成机制

通过药理干预实验,研究发现:

  • 肌动蛋白聚合是迁移小体形成的必要条件;
  • 脂筏完整性影响探针定位与迁移小体生物发生;
  • CDPP-2PF₆的磷脂敏感性为研究膜重塑与细胞迁移提供新工具。 image.png

📍总结:AIE探针开启迁移小体研究新篇章

CDPP-2PF₆不仅解决了传统膜染料的稳定性与特异性问题,还通过其对磷脂组成的敏感性,为研究细胞膜动态与迁移小体功能提供了强有力的工具。其快速、非侵入、长效的成像能力,有望广泛应用于细胞迁移、信号传导及病理过程的研究。

参考文献

Ye, Z.; Qiu, C.; Liu, Z.; Wen, H.; Gao, F.; Zhang, Y.; Wang, W.-J.; Zhang, J.; Qiu, Z.; Zhang, W.; Alam, P.; Zhao, Z.; Tang, B. Z. Counterion-Driven Long-Term Imaging of Cell Membranes and Migrasomes Using Dicationic NIR AIEgens. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147 (31), 28442–28453. https://doi.org/10.1021/jacs.5c09607.