生体内でのClO–/GSH赤平衡サイクルの可逆的イメージングのための近赤外光音響プローブ

細胞のレドックス状態の恒常性は、多様な生理学的および病理学的プロセスにおいて欠かせない役割を果たしています。次亜塩素酸イオン（ClO-）とグルタチオン（GSH）は、生きた細胞におけるレドックス状態を反映する重要なレドックスカップルを表します。現在使用されているClO-またはGSHのいずれかだけを検出する細胞レドックスプローブは、実際のレドックス状態を監視するには十分な精度がありません。本研究では、可逆的な光音響（PA）プローブであるDiOH-BDPを合成し、急性肝障害（ALI）モデルにおけるClO-/GSHカップルのレドックス状態を監視するためのPAイメージングに適用しました。近赤外PAプローブDiOH-BDPは、ClO-による選択的酸化とGSHの還元回復中に648nmから795nmの間で顕著な吸収の変化を特徴としており、ClO-とGSHに対する優れた選択性と感度を示し、それぞれの検出限界は77.7 nMと7.2 μMです。さらに、PA770を検出信号として使用することで、ClO-/GSHカップルのインシチュ監視が可能となり、PAイメージングシステムの特性によってALIの局所的なレドックス状態のマッピングが実現されます。したがって、このプローブはレドックス不均衡に関連する病理形成プロセスを理解するための潜在的な技術ツールを提供します。