药学院团队利用化学策略将“瞬间”定格为“永恒”

3月24日，浙江大学药学院李新教授课题组以“Activity-based trapping for multiplex imaging illuminates the hidden role of endogenous formaldehyde in proinflammatory signaling”为题在Cell出版社旗下刊物Cell Biomaterials发表了最新研究成果。在该研究中，作者提出了一种甲醛激活的蛋白标记策略，可将细胞内瞬时多变的甲醛信号转化为永久蛋白标签；结合多重免疫染色，可解析内源甲醛的信号机制。作者将该方法命名为“Trapping for multiplex imaging”，并简称为“Trami”。

近年来，活性代谢物作为调控细胞功能的关键信号分子受到广泛关注，但其瞬态特性导致传统检测方法难以捕捉，限制了人们对其病理生理机制的解析。此前，李新教授及合作者利用生物原位成像策略，发现内源甲醛在小鼠脑组织中的水平随鼠龄增加而升高，且该现象在阿尔兹海默症（AD）模型鼠中尤显著；同时，研究团队还发现促进甲醛代谢可改善AD鼠神经行为学。但甲醛如何参与AD病理发展尚未可知。

为此，本研究开发了Trami策略，通过将甲醛触发的生物正交反应与荧光标记技术相结合，首次实现了活细胞内瞬态甲醛信号向稳定蛋白标记的转化，并实现了单细胞分辨率的甲醛时空信号动态分析。研究不仅揭示了内源性甲醛与炎症标志物的强相关性，更通过调控甲醛代谢酶ADH5证实了甲醛代谢对小胶质细胞促炎信号通路的决定性作用。不仅如此，作者还在野生型急性脑炎小鼠模型中发现，活化小胶质细胞是内源甲醛的主要来源。该研究创建了首个能稳定捕获瞬态甲醛的分子工具；揭示了ADH5作为抗炎靶标的可能性；并为代谢异常相关疾病的药物研发提供了全新视角。