肿瘤细胞凋亡与癌症的发生、发展、死亡密切相关，对药物诱导的肿瘤细胞凋亡进行检测，可以作为药物筛选以及判定抗肿瘤药物治疗效果的依据，在肿瘤治疗中发挥着重要作用。细胞色素c（Cyt c）是细胞凋亡早期信号的重要标志物，在癌细胞的凋亡进程中起到关键作用。通过监测细胞凋亡进程中Cyt c的释放水平，有助于从细胞水平上了解相关疾病，并实现对抗癌药物的初步评价。荧光成像技术在生物活性物质的实时-动态-可视化检测等方面扮演着重要角色，被广泛应用于生物、医疗、临床诊断等诸多领域。然而，能够精准识别细胞内Cyt c释放水平的荧光成像分析方法目前还十分匮乏。

近日，在国家自然科学基金项目（编号：21475142, 21675164, 21650110454)、甘肃省自然科学基金项目（编号：1506RJDA281, 17JR5RA311）和中国科学院“一三五”重点培育项目的资助下，中科院兰州化学物理研究所研究员邱洪灯带领的“人才”研究团队，利用Cyt c对氮掺杂碳量子点（N-doped CDs）的荧光淬灭效应，建立了一种简单、快速、灵敏的新型非标记Cyt c传感器（图1）。该探针可用于依托泊苷（市售抗癌药物）作用下HepG 2细胞内Cyt c释放含量的检测与成像，并首次实现了斑马鱼体内Cyt c的成像分析。

在此基础上，通过考察不同天然产物如紫草素（Shi）、藤黄酸（GA）、杨梅素（Myr）、二氢杨梅素（Dmy）和白皮杉醇（Pic）等作用后肿瘤细胞内Cyt c的释放水平，实现了对系列抗肿瘤药物先导分子的初步筛选（图2）。该研究表明，Shi和GA对HepG 2细胞具有较强的抗肿瘤活性，有望在肿瘤治疗中发挥作用。该研究工作为细胞凋亡早期信号的检测与抗肿瘤药物的筛选提供了新策略。相关工作发表在Nanoscale, 2018, 10, 5342-5349上。

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图1. 肿瘤细胞内Cyt c的释放与检测原理示意图

图2. 不同天然产物作用下HepG 2细胞内Cyt c共聚焦显微荧光成像分析

来源：兰州化学物理研究所