【摘要】 历史上，放射性标记的[3h]-胸腺嘧啶通常用于需要检查细胞增殖的实验。

DNA合成的定量监测用于评估测试化合物对癌细胞增殖的影响。已经产生了几种探针来评估细胞中的DNA复制，这些探针通过在DNA复制过程中并入DNA来发挥作用，这种方法直接代表了细胞的增殖潜力。

 

历史上，放射性标记的[3h]-胸腺嘧啶通常用于需要检查细胞增殖的实验。使用这种探针的缺点包括在实验过程中处理放射性和所涉及的冗长的方法接下来，科学的进步导致了5-溴脱氧尿苷（BrdU）的发展，它允许通过显微镜测量DNA复制然而，使用BrdU作为增殖标记存在缺点，包括细胞毒性和使检测抗体能够进入探针所需的变性程序，这对于使用额外的染色剂可能是有问题的最近，5-乙基-20 -脱氧尿嘧啶（EdU）被开发为DNA复制的化学探针。

 

用荧光叠氮化物与铜催化叠氮化物-炔环加成反应（CuAAC），在显微镜下观察新合成的带有EdU的DNA与EdU一起使用的荧光叠氮化物是小分子的，比与BrdU一起使用的检测抗体小得多，因此在点击化学反应中不需要DNA变性。

 

因此，在使用EdU监测细胞增殖时，克服了使用BrdU技术的局限性，包括多参数染色此外，CuAAC条件不会损害细胞结构或抗原性，并允许多次荧光，高分辨率和定量显微镜先前的研究已经成功地利用EdU来检查包括神经系统和癌症在内的多个研究领域的细胞增殖进入细胞后，EdU通过胸苷激酶（TK）转化为EdU-50 -单磷酸。EdU-50 -单磷酸是胸苷酸合成酶（TS）的抑制剂，与EdU相关的细胞毒性有关。

 

因此，EdU的使用仅限于需要短曝光时间和/或低探针浓度的实验。

 

细胞对BrdU和EdU的摄取依赖于通过核苷特异性膜运输载体（NT）的核苷主动转运机制。在人类细胞中观察到七种不同的NT活性，其中四种已被鉴定，其中两种具有广泛的选择性，既接受嘌呤核苷也接受嘧啶核苷，一种对嘧啶核苷具有更大的亲和力，一种仅运输嘌呤核苷人类的NT不接受磷酸化的化合物，因此一旦核苷通过NT进入细胞，它就会被激酶磷酸化，然后被困在细胞内此外，NT的表达谱在不同的癌细胞群中是不同的，这阻碍了使用不同癌细胞系进行比较研究，例如，在使用相同的测试化合物处理时，评估不同癌细胞系中EdU的DNA合成。

 

Carrie J. Lovitt等人1最近报道了30和30,50 -乙酰化的EdU，化合物1a和2a分别能够整合到增殖的哺乳动物细胞的核DNA中的基本原理是，这些化合物的极性不如EdU，应该通过被动膜扩散进入细胞，独立于核苷转运体。

 

此外，由于这些化合物是简单的酰基酯，它们有望成为非特异性细胞内羧酸酯酶的底物，酶解1a和2a能够释放游离的EdU（和醋酸酯）。虽然这项早期研究表明乙酰基可以用作EdU的前标记片段，但与直接使用EdU或磷酸化的EdU前标记相比，1a和2a的DNA标记程度要小得多在这项研究中，探索了更广泛的酰化EdU类似物在增殖细胞中标记DNA的能力。

 

目标是鉴定出一种新的EdU前标签，它在通过被动膜扩散的良好细胞摄取和有效的细胞内酯酶水解释放EdU之间表现出平衡。此外，由于EdU的亲标记性，这些化合物原则上可能会限制TK可用的EdU的实时库，并且与EdU相比，可能具有降低细胞毒性的额外好处。

 

图1 EdU和酰化的EdU前标记化合物1a-1d和2a-2d。

 

图2 制备EdU前标记化合物1a-1d和2a-2d的合成路线。

 

1.Lovitt, C. J.;  Hilko, D. H.;  Avery, V. M.; Poulsen, S.-A., Development of ethynyl-2′-deoxyuridine chemical probes for cell proliferation. Bioorganic & Medicinal Chemistry 2016, 24 （18）, 4272-4280.

 

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