AbMole小讲堂丨2-NBDG：实现葡萄糖摄取荧光可视化的关键探针

2-NBDG（葡萄糖摄取荧光探针，AbMole，M6327）是一种广泛应用的荧光标记葡萄糖类似物，其结构通过将硝基苯并二唑（NBD）荧光基团与D-葡萄糖的C-2位结合而成[1]。作为葡萄糖转运体（GLUTs）的底物，2-NBDG可通过GLUT1等转运蛋白被细胞摄取，其荧光信号可对葡萄糖摄取活性进行定量反映。2-NBDG主要被用于解析葡萄糖转运的动态过程。例如，通过共聚焦显微镜或流式细胞术，研究者量化了小鼠骨骼肌细胞（C2C12）和小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1）中2-NBDG与2-NBDLG的信号差异，以区分不同构型的葡萄糖摄取[2]。此外，通过结合多光子显微镜技术，实验人员实时观测了活体小鼠肾脏近端小管（PT）中2-NBDG的流入/流出动力学，揭示了钠-葡萄糖协同转运蛋白（SGLT2）抑制下的葡萄糖转运调控机制[3]。2-NBDG在能量代谢研究中，与线粒体膜电位探针TMRE（四甲基罗丹明乙酯）联用实现了同步监测葡萄糖摄取与线粒体功能[4]。2-NBDG也可用于葡萄糖摄取相关的抑制剂的筛选，例如在人类卵巢癌细胞（SKOV3）和非洲绿猴肾细胞（COS-7）的高通量筛选中，2-NBDG作为GLUT1抑制剂探针，成功鉴定了4种可抑制葡萄糖摄取的化合物[5]。2-NBDG的优势在于其生物安全性和操作便捷性。相比放射性标记葡萄糖的方法，2-NBDG无需特殊防护，且适用于微孔板检测。AbMole为全球科研客户提供高纯度、高生物活性的抑制剂、细胞因子、人源单抗、天然产物、荧光染料、多肽、化合物库、抗生素等科研试剂，全球大量文献专利引用。

范例详解

Cell Death Dis. 2024 Jul 24;15(7):529.

佐治亚理工学院、中国医学科学院的研究团队在上述论文中使用了AbMole的2-NBDG（葡萄糖摄取荧光探针，AbMole，M6327），以研究肿瘤细胞的葡萄糖摄取能力。该研究探讨了异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）在肝细胞癌（HCC）中的作用及天然小分子化合物Breviscapine（Scu）的抗肿瘤机制。研究发现，IDH1通过促进α-酮戊二酸（α-KG）的生成，诱导HIF1α羟基化并降解，从而抑制HCC细胞糖酵解，激活肿瘤免疫微环境。Scu作为首个被发现的IDH1小分子激动剂，可通过共价结合IDH1的Cys297位点，促进其活性二聚体形成，增强α-KG生成，进而抑制HIF1α信号通路及肿瘤生长。体内外实验证实，Scu可显著降低HCC细胞糖酵解水平，增加CD4⁺/CD8⁺ T细胞浸润，并降低PD-L1表达，展现出潜在的抗肝癌研究价值[6]。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。

Overexpression of IDH1 inhibits the progression of HCC by inhibiting glycolysis and activating the tumor immune microenvironment[6].

AbMole是ChemBridge中国区官方指定合作伙伴。

*本文所述产品仅供科研使用

参考文献及鸣谢

[1] Sun, Y.; Hu, M.; Wang, F.; et al. Quantification of 2-NBDG, a probe for glucose uptake, in GLUT1 overexpression in HEK293T cells by LC-MS/MS. Analytical biochemistry 2021, 631, 114357.

[2] Saito, M.; Ishida, A.; Nakagawa, S. In vitro production of insulin-responsive skeletal muscle tissue from mouse embryonic stem cells by spermine-induced differentiation method. Human cell 2017, 30 (3), 162-168.

[3] Zhang, A.; Nakano, D.; Kittikulsuth, W.; et al. Luseogliflozin, a SGLT2 Inhibitor, Does Not Affect Glucose Uptake Kinetics in Renal Proximal Tubules of Live Mice. International journal of molecular sciences 2021, 22 (15).

[4] Zhu, C.; Martinez, A. F.; Martin, H. L.; et al. Near-simultaneous intravital microscopy of glucose uptake and mitochondrial membrane potential, key endpoints that reflect major metabolic axes in cancer. Scientific reports 2017, 7 (1), 13772.

[5] Hung, H. C.; Li, L. C.; Guh, J. H.; et al. Discovery of New Glucose Uptake Inhibitors as Potential Anticancer Agents by Non-Radioactive Cell-Based Assays. Molecules (Basel, Switzerland) 2022, 27 (22).

[6] Cui, Z.; Li, C.; Liu, W.; et al. Correction: Scutellarin activates IDH1 to exert antitumor effects in hepatocellular carcinoma progression. Cell death & disease 2024, 15 (7), 529.