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日前，中國(guó)科學(xué)院院士黃維與南京工業(yè)大學(xué)教授李林團(tuán)隊(duì)與新加坡國(guó)立大學(xué)教授Yao ShaoQ合作，設(shè)計(jì)合成了一種新的雙光子熒光探針，這將有助于未來(lái)臨床上對(duì)人源膠質(zhì)瘤的標(biāo)志物（單胺氧化酶A，即MAO—A ）進(jìn)行可視化的精準(zhǔn)檢測(cè)。其成果以熱點(diǎn)文章的形式發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。

據(jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院博士研究生方海嘯介紹，人體內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)代謝需要維持一個(gè)穩(wěn)定的代謝平衡，如果單胺氧化酶的功能發(fā)生異常，會(huì)過(guò)多或者過(guò)少地代謝神經(jīng)遞質(zhì)，從而破壞生物體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的代謝平衡。所以單胺氧化酶與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病有著密切的聯(lián)系，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中的重要生化標(biāo)志物。

李林表示，基于各自代謝底物的不同，單胺氧化酶分為兩種亞型（MAO—A 和MAO—B），MAO—A和MAO—B就像一對(duì)孿生兄弟，它們的構(gòu)造及其相似，兩者的氨基酸序列相似率高達(dá)70%以上。它們功能異常與不同的疾病有關(guān)。在帕金森癥中，MAO—B作為生化標(biāo)志物，而MAO—A則作為膠質(zhì)瘤的標(biāo)志物。如何使設(shè)計(jì)的分子探針具有更高的特異性、靈敏性，來(lái)精確地區(qū)分這兩者，從而助力膠質(zhì)瘤和帕金森病這兩類(lèi)疾病標(biāo)志物的特異性檢測(cè)，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)以及生物學(xué)意義的工作。

在前期研究中，他們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了針對(duì)MAO—B特異性雙光子熒光探針U1。在U1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，日前，該課題組又設(shè)計(jì)了一種新的MAO—A特異性雙光子熒光探針F1，通過(guò)探針與MAO—A反應(yīng)后的熒光信號(hào)來(lái)判斷檢測(cè)物中MAO—A的活性，從而有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)人源膠質(zhì)瘤的標(biāo)志物MAO—A 進(jìn)行可視化的精準(zhǔn)檢測(cè)。

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的探針的特異性、靈敏性，該課題組不斷在各種不同級(jí)別的生物體系中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。他們首先在多種哺乳動(dòng)物細(xì)胞系，以及通過(guò)CRISPR/Cas9（一種基因編輯技術(shù)）調(diào)節(jié)MAOs表達(dá)的細(xì)胞模型上成功驗(yàn)證了F1對(duì)于MAO—A的選擇性?；谝陨辖Y(jié)果，他們又進(jìn)一步對(duì)人膠質(zhì)瘤組織（癌旁組織切片為參比）進(jìn)行了成像，成像深度可以達(dá)到220微米。并且他們發(fā)現(xiàn)加入MAO—A特異性抑制劑氯吉靈可以很大程度抑制熒光信號(hào)的增強(qiáng)，且癌旁組織中MAO—A的活性遠(yuǎn)低于膠質(zhì)瘤組織樣品，這與此前報(bào)道的癌旁組織中MAO—A表達(dá)量低于膠質(zhì)瘤組織的結(jié)果是一致的。實(shí)驗(yàn)證明了他們檢測(cè)的熒光信號(hào)是來(lái)自于MAO—A的活性，而不是來(lái)自于其他物質(zhì)，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了他們?cè)O(shè)計(jì)的探針的特異性和靈敏性。

據(jù)悉，這一新的MAO—A探針將為膠質(zhì)瘤和帕金森病這兩種機(jī)制完全不同的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的相關(guān)性研究，提供有力的研究工具。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202000059

2020年4月30日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/4/439179.shtm