近日，吉林大学发表在《Analytical Chemistry》杂志上的一篇研究成果引起广泛关注，该校超分子结构与材料国家重点实验室徐抒平教授团队在一向很少有人研究的线粒体微环境方面取得突破性进展，他们利用荧光成像技术和表面增强拉曼光谱（SERS）方法探究了光动力治疗（PDT）过程中细胞线粒体微环境的演变，有助于我们在亚细胞器水平上理解光动力治疗作用机制。

线粒体是最重要的细胞器之一，除为细胞供能外，线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程，并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。线粒体是许多癌症治疗策略的靶标。光动力疗法作为一种新型的疾病治疗方法，相比传统治疗方法，在肿瘤治疗方面具有精准、有效且副作用小的优势，响应光动力治疗方法的线粒体微环境是了解该治疗机制的关键。

基于此，研究人员通过荧光成像监测不同光动力疗法（PDT）剂量后的线粒体微环境，包括线粒体膜电位（MMP）和活性氧（ROS），并比较了两种癌细胞（HepG2和MCF-7）和一种正常细胞（LO2）线粒体微环境在PDT下的动态反馈。此外，通过等离子线粒体靶向表面增强拉曼散射（SERS）pH纳米传感器揭示了线粒体内pH的波动。结果表明，相对于正常细胞，MMP随ROS的产生而逐渐降低，癌细胞对过量ROS的反应较小。另一方面，线粒体中的pH值先下降，然后随着ROS量的增加而增加。初步证明LO2细胞具有更高的自我调节能力，因为它对不同的细胞内/细胞外pH值具有更好的耐受性。

这项研究为深入了解基于线粒体靶向的PDT治疗过程的机制提供了基础，还有助于根据线粒体内微环境进行更准确和有用的诊断，并提高癌症的治疗效率。

参考文献：Jing Yue, Yanting Shen, Lijia Liang, Lili Cong, Weiqing Xu, Wei Shi,et al. Revealing Mitochondrial Microenvironmental Evolution Triggered by Photodynamic Therapy,Anal. Chem., 2020, 92, 6081-6087, DOI: 10.1021/acs.analchem.0c00497