新研究提出乳酸代謝監測一站式系統解決方案
華東理工大學藥學院、生物反應器工程國家重點實驗室、上海市細胞代謝光遺傳學技術前沿科學研究基地趙玉政、楊弋、李婷以及上海體育大學王茹合作，近日報道了系列遺傳編碼乳酸探針FiLa在體內、體外以及不同營養和藥理調控條件下乳酸代謝檢測中的綜合應用。相關研究發表于《自然—實驗手冊》。
近年來越來越多的研究表明，乳酸在多種生理和病理過程中發揮了關鍵作用，不僅是重要的能量燃料和生物分子的合成砌塊，而且能夠通過直接調控蛋白相互作用和乳酸化修飾，影響細胞信號轉導、基因表達調控、腫瘤和免疫代謝等過程。然而，由于缺乏面向在體和活細胞的乳酸時空分辨監測技術，有關乳酸代謝的一些重要生物學問題仍未能解決。為此，研發團隊原創了系列高性能的乳酸熒光蛋白探針FiLa，揭示了乳酸在代謝、自噬、衰老和腫瘤等生理和病理過程中的重要作用。
在本研究中，團隊發展了基于乳酸探針的“跨尺度”監測分析技術體系，涵蓋單細胞、亞細胞、在體以及體液水平，且不同親和力的乳酸探針可應用于不同的場景。將FiLa家族探針用于亞細胞水平能量代謝的實時分析，并結合營養、藥理、遺傳等操縱手段，可方便快速地獲得乳酸時空動態變化的豐富信息。相比于Seahorse能量分析技術，FiLa探針的特異性、靈敏度、時空分辨率均得到了“質”的提升。
基于FiLa探針的亞細胞分辨能量代謝分析技術
進一步地，研究團隊建立了基于細胞膠囊系統或重組腺相關病毒技術的活體乳酸動態成像方法，并發展了適用于微量體液樣本的高通量、便捷式的乳酸即時檢測技術。整體而言，本研究提供了一個適用于多種場景的“一站式”乳酸代謝檢測解決方案，將為生命現象解析、疾病機制探索、創新藥物發現和體液即時診斷等生命醫學研究提供創新性的工具。
跨尺度“一站式”乳酸代謝監測工具箱 圖片均來源于《自然—實驗手冊》
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41596-023-00948-y
