Polar-SIM助力Advanced Science发表：超分辨成像揭示Ox-mtDNA炎症启动机制

近日，中国药科大学姜虎林教授团队在《Advanced Science》上发表题为“Mitochondria-Targeted Multimodal Nanotherapeutics Suppress Oxidized mtDNA-Driven Inflammation at the Source”的研究论文。该研究设计了一种线粒体靶向的多模态纳米治疗平台（Se-FI@Lip-HA），通过抑制线粒体FEN1介导的mtDNA剪切并清除ROS，从源头阻断氧化型线粒体DNA（Ox-mtDNA）驱动的炎症级联反应，为ARDS等炎症性疾病提供了新的治疗策略。

Polar-SIM超分辨成像：捕捉mtDNA泄漏的关键证据

在本研究中，Polar-SIM超分辨显微镜被用于图5J的成像采集，该图展示了RAW264.7巨噬细胞在炎症诱导及不同制剂处理后，mtDNA与线粒体的共定位分析。具体标记方式为：PicoGreen标记mtDNA（绿色），MitoTracker标记线粒体（红色），通过Polar-SIM获取高分辨率图像，直观呈现mtDNA是否从线粒体泄漏至细胞质。

Figure 5 (J) Colocalization analysis of mtDNA and mitochondria in RAW264.7 via Polar-SIM after inflammatory induction and treatment with different formulations. mtDNA was labeled with Picogreen (green), and mitochondria were labeled with MitoTracker Red (red). Scale bar: 2 µm. (K) Quantification of mtDNA outside mitochondria corresponding to (J).

Figure 5 (J)在炎症诱导和不同制剂处理后，通过Polar-SIM对RAW264.7中mtDNA和线粒体进行共存分析。线粒体DNA用Picogreen(绿色)标记，线粒体用MitoTracker Red(红色)标记。标尺：2微米。(K)线粒体外线粒体DNA的定量，对应于(J)。

图5J的Polar-SIM成像结果显示：在LPS诱导的炎症状态下，mtDNA与线粒体的共定位明显减弱，提示mtDNA发生泄漏；而经Se-FI@Lip-HA处理后，mtDNA与线粒体的共定位显著恢复，表明该纳米平台有效抑制了mtDNA的胞质释放。该结果与后续的PCR、qPCR及共定位定量分析（图5K）高度一致，为“FI抑制线粒体FEN1→阻断mtDNA片段化→减少胞质泄漏”的机制提供了直接的可视化证据。

为何选择Polar-SIM？

mtDNA泄漏是一个精细的亚细胞事件，传统共聚焦显微镜受限于光学衍射极限，难以清晰分辨线粒体内部及周边纳米级的mtDNA分布变化。Polar-SIM凭借其超分辨成像能力，显著提升了空间分辨率，使得研究人员能够精确区分线粒体内部完整mtDNA与泄漏至胞质的mtDNA片段，从而为纳米药物的亚细胞机制研究提供了可靠的可视化手段。

总结

在本篇文章中，Polar-SIM超分辨成像系统成功助力研究人员直观揭示Se-FI@Lip-HA纳米平台对mtDNA泄漏的抑制作用。该研究不仅展示了Polar-SIM在亚细胞结构成像中的卓越性能，也为炎症性疾病中mtDNA相关机制研究提供了强有力的工具支持。