近日，陕西科技大学强涛涛教授团队联合英国巴斯大学教授团队在ChemicalScience上发表了题为“Near-infraredfluorescentprobeforhydrogensulfide:high-fidelityferroptosisevaluationinvivoduringstroke†”的研究成果。论文的第一作者为陕西科技大学博士生梁天宇，通讯作者为陕西科技大学强涛涛教授、博士后胡伟博士和英国巴斯大学教授。

细胞铁死亡是一种与人类疾病息息相关的细胞死亡方式，目前发现的与铁死亡相关的疾病就包括了癌症、神经性疾病、免疫系统疾病等。现阶段用于铁死亡过程检测的近红外荧光探针是基于氧化性物质或游离的亚铁离子等，还原性物质的检测却鲜有报道，这将不利于准确说明细胞铁死亡的程度。

研究表明细胞铁死亡会抑制胱氨酸谷氨酸转运蛋白从而降低半胱氨酸的摄入量，最终造成了H2S的耗竭，因此H2S可以成为铁死亡过程的潜在还原性标志物。目前实现原位追踪H2S的荧光探针均同时在消耗H2S，并且在铁死亡过程中会H2S含量是降低的，进一步削弱细胞抗氧化能力，从而加重了细胞铁死亡程度，影响探针检测的准确性，该科学难题导致现阶段还未有H2S敏感型荧光探针实现铁死亡程度的表征。

最近，陕西科技大学强涛涛教授团队联合英国巴斯大学教授团队，利用引发释放型硫化氢（H2S）近红外荧光探针HL-H2S用于铁死亡过程的高保真原位成像研究（如图1所示）。HL-H2S在检测的过程中通过消耗H2S并导致HL-H2S释放羰基硫，羰基硫随即在碳酸酐酶的催化下产生H2S，以此实现H2S含量的稳定。我们认为通过这种策略能够消除探针在检测过程中破坏细胞的氧化还原平衡，因而避免了加剧细胞的铁死亡程度导致检测结果发生偏差。这种引发释放型荧光探针将有潜力解决这一瓶颈，从而增加探针检测铁死亡的准确性。

为了研究探针HL-H2S对铁死亡过程的精准检测，在体外模拟了细胞铁死亡状态并测试了对低浓度H2S的检测及释放H2S能力的评估。如图2所示，在碳酸酐酶存下HL-H2S对H2S的敏感程度发生了明显变化，表明HL-H2S可以通过碳酸酐酶催化产生H2S。

随后评估了引发释放H2S型荧光探针HL-H2S高保真响应细胞铁死亡的能力。如图3所示，通过构建细胞铁死亡模型，红色通道荧光强度发生了明显降低，表明细胞铁死亡过程消耗了细胞内源性的H2S。当加入铁死亡抑制剂Fer-1后，红色通道荧光强度又明显升高，证明HL-H2S能够实现细胞铁死亡的原位成像分析。然而，当细胞孵育Acetazolamide（AZ）抑制探针HL-H2S释放H2S时，不仅红色通道荧光强度相比于铁死亡组均发生了明显降低，同时Fe2+、MDA含量相比于未孵育探针HL-H2S组均发生明显升高，GSH含量随之下降，表明引发释放型H2S探针能够保持细胞铁死亡程度不变，因此可以实现对细胞铁死亡过程的高保真原位成像。

最后，构造氧糖剥夺/复氧（OGD/R）模型模拟细胞发生缺血再灌注。如图4所示，OGD/R组红色通道的荧光强度发生了明显降低，而加入Fer-1后荧光信号又有明显升高，表明细胞缺血再灌注过程伴随着细胞铁死亡的发生。Fe2+、MDA和GSH水平的变化趋势与荧光强度类似，表明探针有能力实现OGD/R诱导细胞铁死亡过程的监测。

本工作构建了一种引发释放型H2S近红外荧光探针HL-H2S。表明在检测过程中通过H2S水平稳定，能够排除了其诱导细胞铁死亡的可能，从而展现出高保真铁死亡原位分析的能力，为全面准确了解细胞铁死亡程度提供了一种新工具。同时，该工作将为治疗铁死亡相关的疾病提供一定的理论指导。

作为陕西省“国内一流大学建设高校”，陕西科技大学一直高度重视科技创新，积极为经济社会发展服务。“十三五”以来，共承担各类纵向科研项目1798项，获得科技成果奖励258项，省部级以上奖励121项，出版著作116部，SCI三区以上收录论文2614篇，EI收录期刊论文520篇，授权国内发明专利2564件，国外专利61件。连续9年位居全国高校有效发明专利拥有量排名前50位、陕西省属高校第1位；进入“最新中国高校专利转让榜单”20强，成为国家80所知识产权试点示范高校之一。同时，学校紧紧围绕国家战略和经济社会发展需求，创新产学研合作模式，先后成立了陕西农产品加工技术研究院、前沿科学与技术转移研究院，与省内外地方政府合作成立技术转移中心6个，为推动科技成果转移转化和行业技术进步发挥了积极作用。

注：文章部分素材来自陕西科技大学新闻网、今日论文