通过膨胀显微镜以纳米尺度分辨率监测鞘磷脂生物合成

鞘磷脂是哺乳动物细胞中最丰富的鞘脂，由定位于高尔基体和质膜中的两种同工酶——鞘磷脂合成酶1和2——催化合成。异常的鞘磷脂合成与感染以及糖尿病、癌症等疾病相关。测定细胞鞘磷脂合成酶活性有助于我们理解这些酶如何参与病理过程，并且对于鉴定能够调节鞘磷脂生物合成的治疗性化合物至关重要。 我们开发了一种新型荧光法检测手段，可实现对细胞鞘磷脂合成酶活性的显微检测。我们表明，鞘磷脂合成酶能够利用炔丙基胆碱和-NH2-{omega}-N3-C6-神经酰胺生成三功能鞘磷脂，这是一种可通过福斯特共振能量转移以空间分辨方式检测的脂质衍生物。通过将该检测方法与膨胀显微镜这一超分辨率成像技术相结合，我们以纳米尺度分辨率测定了细胞中新生合成的三功能鞘磷脂的分布，从而直接证明了高尔基体和质膜中均存在鞘磷脂生物合成。通过监测专性胞内病原体沙眼衣原体感染细胞中的鞘磷脂生物合成与降解，我们以前所未有的分辨率解析了这些细菌复杂的鞘脂代谢过程。通过将空间代谢信息与脂质组学相关联，我们提供了一种研究细胞鞘磷脂代谢的强有力工具。

鞘磷脂是哺乳动物细胞中最丰富的鞘脂，由定位于高尔基体和质膜中的两种同工酶——鞘磷脂合酶1和2——合成。异常的鞘磷脂合成与感染以及糖尿病、癌症等疾病相关。测定细胞鞘磷脂合酶活性有助于我们理解这些酶如何参与病理过程，并且对于鉴定能够调节鞘磷脂生物合成的治疗性化合物至关重要。我们开发了一种新型荧光比色法，可实现对细胞鞘磷脂合酶活性的显微检测。我们表明，鞘磷脂合酶利用炔丙基胆碱和α-NH2-ω-N3-C6-神经酰胺生成三功能鞘磷脂，这是一种可通过福斯特共振能量转移进行空间分辨检测的脂质衍生物。通过将该检测方法与膨胀显微镜这一超分辨率成像技术相结合，我们以纳米尺度分辨率测定了细胞中新生合成三功能鞘磷脂的分布，从而直接证明了高尔基体和质膜中的鞘磷脂生物合成。通过监测专性细胞内病原体沙眼衣原体感染细胞中的鞘磷脂生物合成与降解，我们以前所未有的分辨率解析了这些细菌复杂的鞘脂代谢过程。通过将空间代谢信息与脂质组学相关联，我们提供了一种研究细胞鞘磷脂代谢的强有力工具。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.726241v1?rss=1

🏷️ 鞘磷脂生物合成 膨胀显微镜 超分辨率成像 鞘磷脂合成酶 脂质代谢 沙眼衣原体感染