药学院先进药物分析与医养健康研究团队,近期在国际权威期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院JCR一区,2024年影响因子:11.3)杂志上在线发表题为“Dual responsive fluorescent probe for exploring hypochlorite and sulfur dioxide in different heavy metal ions related stress models”的最新研究成果。文章第一作者是烟台海岸带所博士研究生张丽,我院王晓艳教授与海岸带研究所张良伟副研究员、陈令新研究员为该文章共同通讯作者。
重金属污染与疾病发生和发展密切相关。环境中重金属经生物积累、转移和放大过程,对生物链各营养级产生严重危害,并对生态系统构成潜在毒性效应。本工作发展了HClO和SO2衍生物双响应的分子荧光探针D-P,实现重金属单/双组分(Hg2+/Cd2+)复合暴露下生物体内氧化还原相关的活性物种的可视化动态监测。
探针D-P的分子结构中,苯基硫醚与C=C双键分别作为次氯酸(HClO)和二氧化硫(SO2)的特异性响应位点;二者与对应底物反应生成不同化合物,并产生不同发射波长的荧光,从而实现对HClO和SO2衍生物的区分检测。该探针能有效应用于植物、斑马鱼及人类细胞中,实时监测HClO与SO2衍生物的动态变化。研究显示,重金属Hg2+/Cd2+复合暴露可引起植物和人体细胞中活性氧物种(如HClO)含量显著上升,复合暴露进一步加剧机体氧化应激水平,且存在协同增强效应。与此同时,机体通过激活自我防御机制调节SO2衍生物的生成量,以应对氧化损伤并试图维持氧化还原平衡。因此,SO2衍生物的变化可间接反映细胞抗氧化应激的过程。本工作通过监测环境胁迫下机体活性分子的波动变化,在分子与活体层面上深入探究其作用机制;为探索重金属复合污染暴露的毒理效应、解析“污染与健康”之间的复杂关系提供了理论依据和技术支持。
该研究得到了国家自然科学基金、泰山学者人才工程项目和中国科学院青年创新促进会项目的支持,在此一并致谢。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389425024628#ack0005