尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）是一种由细胞分泌的丝氨酸蛋白水解酶,通常在生理条件或病理条件下参与细胞的分化、迁移和组织重建。它将非活性的纤溶酶原水解为活性纤溶酶,激活下游的基质金属蛋白酶,继而引发细胞外基质降解,导致细胞侵袭发生。uPA的过量表达与一些恶性肿瘤及不良预后相关,预示着它可能是癌症诊断的重要生物标志物之一,也是癌症治疗的有效靶点。到目前为止,包括核素成像、磁共振成像、荧光成像和光声成像在内的多种成像技术已被用于uPA的检测。这些技术各自都有优缺点,在应用过程中存在局限性。生物发光成像具有高灵敏度、分辨率和选择性等优点,它不需要光激发,因此具有较高的信噪比。生物发光探针的设计来源于生物体内的荧光素,因此探针本身具有较低的细胞毒性。目前,生物发光成像已被广泛应用于各种生物活性小分子、金属离子和酶的检测,但针对uPA检测的生物发光探针还有待开发。本文设计了一种用于体内外uPA检测和成像的生物发光探针Gly（甘氨酸）-Gly（甘氨酸）-Arg（精氨酸）-D-aminoluciferin（D型氨基荧光素）（简写为GGR-AmLuc）,它由两个简单的部分组成:一段三肽底物序列Gly-Gly-Arg（GGR）和一个后续产生生物发光的氨基荧光素结构（AmLuc）。由于AmLuc的氨基连接着GGR,结构受到限制,所以即使在萤火虫荧光素酶（fLuc）的催化作用下,探针也不会释放出生物发光信号。当uPA裂解GGR-AmLuc中的底物GGR后,在Mg2+、O2和三磷酸腺苷（ATP）的共同作用下,酶促产物AmLuc会被fLuc催化,发生结构转变并释放能量,伴随着明显的生物发光信号,以此实现对uPA的检测。实验结果表明,GGR-AmLuc对uPA具有良好的响应性,检测灵敏度较高,检出限为1.37 μg/L,可以在体外选择性地检测uPA。但在酶促反应速率方面,仍需进一步探究和改进。在体内,探针对细胞显示出了较低的毒性,且在肿瘤微环境中具有良好的稳定性,可以安全有效地对细胞和肿瘤中的uPA进行成像。当uPA活性受到抑制的情况下,生物发光会减弱,证明探针发出的光来源于体内的uPA酶切作用。我们期望在不久的将来,探针GGR-AmLuc可以推进人们对uPA生物学作用的研究,并为uPA高表达型癌症的诊断和治疗提供指导。