近日，中科院合肥研究院健康所楊良保研究員課題組在細胞衰老β-半乳糖苷酶活性分析方面取得新進展，提出β-半乳糖苷酶活性評價SERS新策略。其成果以“In-situ SERS readout strategy to improve the reliability of beta-galactosidase activity assay based on X-gal staining in shortening incubation times”為題，在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Talanta。  

　　β-半乳糖苷酶是廣泛使用的細胞衰老標志物。目前，基于X-gal（5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷）的細胞染色觀察，是β-半乳糖苷酶活性評價的常用方法，染色時間通常需要12小時以上。然而，由于細胞生長狀態(tài)和酶活性不一致，染色時長對評價結(jié)果的影響非常大。對于染色微弱的細胞，由于達不到觀察靈敏性要求，容易誤判或遺漏。延長染色時間，雖然可以提高染色強度，然而同時產(chǎn)生高的染色背景和假陽性結(jié)果。所以，在不同觀察時段，往往難以獲得一致的、可靠的評價結(jié)果。 

　　課題組李紹飛博士揭示了X-gal染色高背景和假陽性的成因，認為不溶性的X-gal水解產(chǎn)物，隨染色時間延長會依賴有機物媒介而逐漸擴散，造成非特異性染色，從而針對性提出表面增強拉曼光譜技術(shù)（SERS）對染色細胞進行原位靈敏快速分析的策略，以克服不同染色時長對評價結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明，該策略能在數(shù)小時內(nèi)靈敏識別和定位β-半乳糖苷酶活性細胞，不僅減少了時間消耗，也極大改善了分析結(jié)果的一致性和可靠性。該研究，為衰老研究和抗衰老療效評價等提供了很好的方法學(xué)基礎(chǔ)。 

　　該項研究受到國家自然科學(xué)基金等項目的資助。 

　　文章鏈接： https://doi.org/10.1016/j.talanta.2021.122689。

　　SERS原位識別染色細胞：（A）縮短染色時間提高染色結(jié)果可靠性策略原理；（B）不同時間細胞染色情況；（C）和（D）縮短時間下細胞染色情況及SERS原位分析。藍色條帶處為β-半乳糖苷酶陽性染色細胞SERS特征峰。紅色和黑色三角分別指示了被檢的染色陽性和陰性細胞。