近日，由华东理工大学药学院、清华大学生命科学学院、上海交通大学医学院、中国生物技术发展中心以及哈佛大学医学院等机构的研究人员组成的一个研究小组，利用合成生物学方法成功开发出一系列检测NADH的遗传编码荧光探针。该研究在国际上首次实现了在活细胞及各种亚细胞结构中对NADH分子的实时动态、特异性检测与成像。相关成果于10月5日在线发表在国际著名学术期刊《细胞代谢》（Cell Metabolism）杂志上。
该文章的通讯作者是华东理工大学药学院及国家生物反应器工程重点实验室特聘教授杨弋。杨弋教授早年毕业于清华大学，后赴美国哈佛大学医学院从事博士后研究，2005年成为哈佛医学院及其附属的Brigham & Women's医院的生物化学副研究员及医学讲师。2006年回国受聘于华东理工大学，其实验室主要研究方向集中于合成生物学与合成生物技术，发展了多种可在活细胞内高时空分辨检测及调控生命分子的新技术。曾在PNAS、Cell Metabolism、JBC等学术期刊上发表论文二十余篇。
还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）及其氧化型（NAD+）是生物体内最重要的辅酶，广泛参与细胞内的物质与能量代谢、信号转导与基因调控，与癌症、心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病等多种人类重大疾病密切相关。
在这项研究中，研究人员利用这些独特的荧光探针首次精确测定了人体细胞不同亚细胞结构内自由NADH的分布水平，并实时动态观察到人类等哺乳动物细胞内葡萄糖代谢、线粒体呼吸链功能、氧化还原调控条件下NADH的代谢情况。研究还发现NADH可以自由跨膜进入细胞内调控多种生命活动。基于大量实验数据，作者们提出了胞浆中的NADH对人体生理条件改变非常敏感，而线粒体则有很强的维持生理NADH稳态的观点。
鉴于NADH在代谢和信号转导中的核心作用及其在疾病诊疗中的重要性，这项新研究不仅为研究者提供了实时检测组织与细胞内NADH分布与动态的创新工具，也对推动人们更好地了解细胞内物质与能量代谢的调节机制具有重要意义。
该项研究获得了国家自然科学基金、“863”计划、霍英东教育基金、上海高校特聘教授（东方学者）岗位计划、“111”计划和美国NIH等的经费资助。