山东大学在超分辨成像研究领域取得新进展

近日，山东大学晶体材料全国重点实验室于晓强教授团队与韩国高丽大学Jong Seung Kim院士合作开发了一种极性敏感的脂滴靶向荧光探针TPASe，结合STED-FLIM技术构建了超分辨成像平台，首次揭示了脂滴在细胞内的非线性融合与扩张机制，并可精确监测极性变化以反映脂质过氧化状态。同时，研究建立了体内脂质过氧化模型，并在斑马鱼、动脉粥样硬化模型及脂肪肝组织中实现了脂质代谢紊乱的早期诊断，为相关疾病的研究与干预提供了新工具和新思路。相关成果以“Spatiotemporal Super-Resolution Imaging of Lipid Metabolism Dynamics in Physiological/Pathological Conditions”为题，发表于国际期刊Angewandte Chemie International Edition。晶体材料全国重点实验室教授于晓强、王康男，Jong Seung Kim院士为共同通讯作者；第一作者为晶体材料全国重点实验室博士研究生曹世仙、高丽大学博士研究生丁启航。

脂质代谢紊乱与高脂血症、动脉粥样硬化、脂肪肝和中风等疾病密切相关，其核心在于真核细胞内脂滴（LDs）的结构、理化性质及动态行为变化。LDs由磷脂单层构成，极性极低，而脂质过氧化会增加其极性，这种变化可在动脉粥样硬化等疾病中诱导脂质聚集形成斑块。然而，LDs的超微动态行为尚不明确，且现有成像技术在其相互作用动力学与理化性质分析方面存在局限。基于此，本研究开发一种极性敏感的LDs靶向探针，实现了脂质代谢动态的超分辨成像。通过受激发射损耗（STED）与荧光寿命成像显微镜（FLIM）平台，首次实现超分辨可视化并动态追踪了LDs的非线性融合与扩张机制，取得了该领域前所未有的突破。同时，通过STED-FLIM平台在斑马鱼模型中实现了脂质分布分析，从整体水平捕捉了脂质代谢过程。更为重要的是，该探针结合STED-FLIM平台，能够在细胞及动脉粥样硬化和脂肪肝等病理组织中精确监测脂质代谢。本研究为脂质代谢相关疾病的诊断与治疗提供了新的见解。

近年来，于晓强教授团队在超分辨成像、细胞器互作、功能荧光探针开发等领域取得多项进展，相关成果发表于J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.等期刊。相关工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省泰山学者专项基金以及深圳市科技研发资金的大力支持。