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Harnessing polarity-dependent fluorescent probe for lipid droplet metabolism dissection and in vivo nonalcoholic fatty liver disease diagnosis

非酒精性脂肪肝 体内 荧光团 荧光 脂肪变性 脂滴 脂质代谢 脂肪肝 化学 生物物理学 病理 生物 医学 细胞生物学 生物化学 疾病 内科学 光学 物理 生物技术
作者
Ting Liu,Jing Chen,Yunyan Dai,Zhiming Wang,Pinggui Chen,Yunpeng Zhou,Hui Wang,Yaoxuan Li,Zhiyuan Mo,Chao Yang,Xinning Zhang,Bianyin Sun,Jun Yin,Lin Li,Gaopeng Li,Jun Ma
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:399: 134825-134825 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.snb.2023.134825
摘要

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) has emerged as a prevalent chronic liver condition worldwide. The dysregulated metabolism of lipid droplets (LDs) in cells is physiologically and pathologically linked to NAFLD. The development of fluorescent probes for imaging LD metabolism holds promise for noninvasive diagnosis and understanding of NAFLD. However, the development of such probes is challenging, and their in vivo diagnostic potential remains largely unexplored. Here, we present the synthesis of ZP-1, a bright fluorophore serving as a specific probe for LDs. ZP-1 possesses a donor-acceptor electronic structure with intramolecular charge transfer characteristics and shows polarity-dependent emission. In highly polar solvents, such as water, ZP-1 exhibits minimal fluorescence, while in low-polarity solvents, it displays strong fluorescence. This property enables high-specificity LD detection with excellent imaging contrast. Attributed to its high photostability and pH stability, ZP-1 effectively visualizes LD metabolism in live cells via real-time imaging, encompassing processes such as growth, migration, fusion, and fission. Moreover, we demonstrate in vivo diagnosis of NAFLD in a mouse model, providing rich information regarding LD morphology, numbers, volumes, and tissue structures. This work introduces ZP-1 as a valuable tool for NAFLD diagnosis and research, facilitating noninvasive assessment and improved understanding of the disease.
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