肝纤维化作为慢性肝病进展的关键过程，一直是全球医学研究的主要重点[1]。它通常由慢性肝内炎症引发，是多种肝脏疾病（如病毒性、毒性、代谢性和自身免疫性肝病）的常见病理结果[2]。早期诊断肝纤维化对于指导治疗干预和改善患者管理至关重要。迄今为止，诊断和监测肝纤维化的主要临床方法包括肝活检、瞬时弹性成像（例如FibroScan）和血清生物标志物。然而，这些传统方法存在固有的局限性。例如，虽然肝活检仍被视为传统金标准，但其侵入性及采样变异性限制了其重复性，尤其是在凝血障碍患者或儿科患者中[3]，[4]。瞬时弹性成像虽然无创且方便，但在检测早期纤维化方面灵敏度不足，并且受到肥胖和肝脂肪变性等因素的显著影响[5]。血清生物标志物（如FIB-4和APRI）可以提示纤维化的可能性，但缺乏病变定位的空间分辨率，并受年龄、血小板计数和肝外因素的影响[6]。因此，迫切需要开发能够捕捉纤维化肝脏中动态分子和微环境变化的非侵入性、实时诊断技术，这对于实现肝纤维化的精确诊断至关重要。
荧光探针成像技术具有高灵敏度、出色的时空分辨率和非侵入性可视化的优势，可以通过靶向高表达的生物活性物质或独特的微环境来提供检测肝纤维化的宝贵见解[7]，[8]，[9]。脂滴（LDs）作为肝脏脂质代谢的关键细胞器，由中性脂质（如胆固醇和甘油三酯）的疏水核心和独特的磷脂单层组成[10]，[11]，[12]。LDs在肝纤维化的启动中起着关键作用，并在维持肝脏能量平衡、脂质代谢稳态和信号转导中发挥重要作用[13]，[14]，[15]，[16]，[17]。另一方面，肝纤维化的进展也与活性氧/氮物种（ROS/RNS）的过量产生有关，这些物质通过破坏肝脏氧化还原稳态进一步损害肝细胞[18]，[19]，[20]，[21]。在这些ROS/RNS中，一氧化氮（NO）是一种关键的RNS，由L-精氨酸通过多种一氧化氮合酶（NOS）异构体（如内皮型一氧化氮合酶（eNOS）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）产生[22]，[23]。在肝纤维化过程中，由于脂质代谢紊乱导致的脂质毒性，eNOS/iNOS的表达上调，从而增强了NO的产生[24]，[25]，[26]。NO反过来可以通过抑制脂肪酸合酶（FAS）的活性来抑制脂质的合成[27]。此外，在纤维化的晚期阶段，NO对LD代谢的调节功能失调可能会进一步加剧脂质的积累[28]。因此，开发有效的荧光探针以同时检测LDs和NO对于阐明病理机制和改善肝纤维化的诊断至关重要。
近年来，已经开发了许多针对ONOO-、HOCl、粘度和氨基肽酶N（APN）等生物标志物的荧光探针，用于早期检测肝纤维化[29]，[30]，[31]，[32]。然而，到目前为止，只有三种NO敏感荧光探针被应用于这一领域[33]，[34]，[35]。值得注意的是，能够同时靶向LDs和检测NO以诊断肝纤维化的荧光探针尚未得到充分探索。这可能是由于许多探针的分子量较大且疏水性（logP）不佳，难以有效靶向LDs。此外，与其他细胞器的非特异性相互作用导致背景荧光较高，使得在肝纤维化中难以在LDs水平上检测NO。另一方面，肝纤维化的进行性以及NO在生物系统中的快速扩散导致NO水平的高度动态变化，这些动态特性给检测带来了挑战，因为现有NO探针的灵敏度不足以在整个纤维化过程中进行可靠监测。
在此，我们开发了一种新型的、前所未有的LD靶向NO荧光探针BDP-NO，用于肝纤维化的诊断。如图1所示，BDP-NO通过结合2-(isoquinolin-1-yl)pyrrol-1-yl-boronate（IQPB）作为电子受体，以及一个N-methylaniline单元作为电子供体构建而成。形成的不对称BODIPY结构比市售的LD靶向BODIPY染料具有更大的斯托克斯位移（约85纳米），而后者通常只有约10纳米的位移。BDP-NO由于光诱导电子转移（PET）机制而发出微弱的荧光。N-methylaniline单元作为NO识别位点，可以响应NO，从而抑制PET过程并伴随强烈的荧光发射。BDP-NO能够在体外快速、高特异性和高灵敏度地检测NO的变化。预期BDP-NO因其适宜的亲脂性而具有LDs靶向能力。BDP-NO还可以有效监测活细胞中肝纤维化的发展并评估抗纤维化治疗的效果。此外，BDP-NO已成功应用于体内监测不同严重程度的肝纤维化模型中的NO波动。
