药物性肝损伤(DILI)是现代医学中的一种严重且常见的并发症,严重者可能导致肝衰竭甚至死亡。由于缺乏有效的诊断和缓解方法,药物性肝损伤的治疗仍然是一项临床难题。因此,亟需开发精准的DILI诊断方法以及有效地缓解方法。内质网是细胞内蛋白质合成、折叠、转运和成熟的场所。肝细胞富含内质网,尤其是内质网应激在肝细胞损伤中发挥关键作用。值得注意的是,肝脏作为铁的主要储存器官,其功能受到铁稳态的严格调控。因此,内质网应激介导的铁过载与许多肝脏疾病的发生发展有密切联系。同时,维持细胞渗透压的氯离子浓度在铁沉积过程中的变化仍然未知,作为Cl-的下游产物HClO在此过程中的变化同样也是未知的。大量铁沉积后可与细胞中的活性氧发生脂质过氧化,从而导致铁死亡,此过程中氯离子和次氯酸的动态变化与铁死亡的发生是否具有一定的关联性值得进一步研究。因此,揭示药物性肝损伤过程中内质网应激介导的亚铁离子的变化、监控铁沉积过程中的氯离子和次氯酸的变化,深入剖析Cl-与HC10与铁死亡机制的联系,有望为缓解肝损伤提供新思路,从而进一步说明与肝脏疾病发生发展的关系。基于以上原因,本论文设计构建了近红外亚铁离子荧光探针,以及氯离子和次氯酸同时成像检测荧光探针,成功实现在药物性肝损伤中可视化三者的动态变化。论文开展的主要工作内容如下:1.药物肝损伤中内质网应激介导的亚铁离子近红外荧光成像分析发展了一种新型近红外荧光探针LCy7,可实时检测药物诱导肝损伤中Fe2+的动态变化。在LCy7的结构中,具有对Fe2+特异性和高亲和力的N40配体作为识别基团,同时选择具有高荧光量子产率的花菁QCy7作为荧光团。当LCy7中的N40配体结合Fe2+时,在O2存在下C-O键会断裂,从而被掩盖的QCy7恢复近红外荧光。利用LCy7,在对乙酰氨基酚(APAP)刺激下,发现肝细胞中内质网应激介导的Fe2+明显增加。活体内近红外荧光成像显示APAP诱导的肝损伤期间小鼠肝脏中Fe2+明显升高,并进一步揭示了内质网应激伴随着这些小鼠受伤肝脏中Fe2+的沉积。这项工作将促进对DILI发病机理的更深入了解,并且还将为DILI诊断和治疗提供有力的新工具。2.用于同时成像氯离子和次氯酸的荧光探针的设计、合成及应用构建了一种可用于同时检测氯离子和次氯酸的双检测荧光探针。该探针以喹啉和荧光素为荧光团,其中6-甲氧基喹啉的衍生物可作为Cl-的识别基团,5(6)-羧基荧光素衍生物中的C=N可与HClO发生加成反应,从而实现对HClO的快速识别。探针与Cl-和HClO同时反应后,分别产生具有蓝色和绿色两种颜色的荧光信号,可以有效实现对氯离子和次氯酸的快速识别。该探针有望实现细胞和活体中氯离子和次氯酸的同时快速灵敏成像检测,对探究与铁死亡和肝损伤的关系具有重要意义,可为缓解药物肝损伤提供新思路。