自噬是一种维持真核细胞营养和能量平衡的细胞过程。自噬功能异常与包括心血管疾病、癌症、神经退行性疾病、感染、肥胖在内的多种疾病密切相关。因此，精准成像自噬过程对于疾病诊断、病因理解、药物开发等领域至关重要。尽管已经开发了许多荧光探针用于自噬成像，但这些探针大多属于环境响应型探针，容易受到理化性质的波动或其它细胞过程的影响，为成像带来不确定性。自噬的关键步骤是自噬体与溶酶体的融合，自噬体和溶酶体内的成分由于融合而靠近。Förster共振能量转移（FRET）是通过长程偶极-偶极相互作用将供体激发态的能量转移至临近受体的过程，高度依赖于供、受体之间的空间距离和波长的重叠程度。从空间角度来看，FRET策略非常适配成像自噬过程。为了实现精准自噬成像，供、受体之间的高效结合是构建FRET成像系统的关键，从而确保它们在靠近时实现有效的能量转移。此外，考虑到自噬过程涉及多种不同细胞器，设计一个能够成像多种自噬过程的通用平台能更好地满足实际需求。

近日，南开大学郭东升教授和中山大学陈洪中副教授合作报道了一种大环两亲分子构建的FRET自噬成像平台（图1）。通过两亲磺化杯[6]芳烃（SC6A12C）与具有溶酶体靶向能力的N-十六烷基吗啉（NCM）共组装，形成超分子FRET载体SC6A12C/NCM（SN），以进一步容纳FRET供体和受体。9,10-双(2-苯乙炔基)蒽烯（BPEA）作为FRET供体，被负载在SN的疏水区域，其荧光信号在致密的疏水区域中得到增强。得益于SC6A12C空腔的广谱包结能力，三种商业化的细胞器探针（Mito-Tracker Red、ER Tracker Red和RhoNox-1）无需进行额外的针对性修饰即可作为FRET受体进行自噬成像。在自噬过程中，细胞内主-客体复合物的形成有效激活了FRET信号，成功实现了对线粒体、内质网和高尔基体自噬过程的精准成像。

荧光滴定实验结果显示，所构筑的大环两亲FRET平台对三种商业化的细胞器探针都表现出强的结合力。供体发射光谱与受体吸收光谱的重叠以及强有力的主-客体相互作用，使得FRET过程得以有效进行，供受体之间的FRET效率可以达到80%（图2）。这些结果展示了大环两亲FRET平台成像多种细胞器自噬过程的潜力。

细胞成像结果显示，大环两亲FRET平台与不同的商业化细胞器特异性探针结合时，即可有效地成像不同细胞器的自噬过程（图3）。这表明大环两亲分子依赖非共价相互作用，即可得到适用于多种细胞器自噬成像的通用性平台，突出了大环两亲分子作为“具有主-客体识别位点的表面活性剂”的独特优势。更重要的是，大环两亲FRET平台还能精准地成像细胞不同水平的自噬（图4）。

综上所述，作者提出了一种利用大环两亲分子构建FRET平台进行细胞器自噬成像的策略。这一策略独特的主-客体络合机制促进了供体和受体分子的接近，有效激活了FRET信号，成功实现了线粒体、内质网和高尔基体三种关键细胞器自噬的精准成像。该工作为实现精准的细胞器自噬成像开辟了新的途径。