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[中國(guó)化工報(bào)]南工大設(shè)計(jì)出新型雙光子熒光探針
時(shí)間：2020-05-11
來(lái)源：
作者：周偉
攝影： 編輯：趙蕾
將可應(yīng)用于腦瘤標(biāo)志物的可視化精準(zhǔn)檢測(cè)
中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nervous System，CNS)疾病中，神經(jīng)膠質(zhì)瘤(腦瘤的一種)和帕金森病是兩類(lèi)致病機(jī)理完全不同的疾病，對(duì)其生化標(biāo)志物的檢測(cè)和功能調(diào)控，一直是科研工作者們的研究重點(diǎn)。日前，南京工業(yè)大學(xué)黃維院士與李林教授團(tuán)隊(duì)與新加坡國(guó)立大學(xué)Yao ShaoQ.教授合作，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)》上。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有多種生化標(biāo)志物，其中單胺氧化酶(Monoamine Oxidases, MAOs)是存在于人體細(xì)胞內(nèi)的線(xiàn)粒體外膜上的一類(lèi)功能性蛋白酶。它在生物體內(nèi)的作用是氧化、代謝單胺類(lèi)物質(zhì)，主要包括神經(jīng)遞質(zhì)(如多巴胺，去甲腎上腺素，腎上腺素，5-羥色胺等)?！叭梭w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?！闭撐牡谝蛔髡摺⒛暇┕I(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院博士研究生方海嘯同學(xué)說(shuō)。
“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，他們倆的構(gòu)造及其相似，兩者的氨基酸序列相似率高達(dá)70%以上。他們的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?！崩盍纸淌诮榻B，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。
李林教授課題組在前期研究中，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，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)證我們?cè)O(shè)計(jì)的探針的特異性、靈敏性，我們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?！崩盍纸淌诒硎荆麄兪紫仍诙喾N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 μm。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?！斑@些實(shí)驗(yàn)都證明了我們檢測(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)證了我們?cè)O(shè)計(jì)的探針的特異性和靈敏性?！?/p>
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)性研究提供非常有力的研究工具。
2020年5月11日《中國(guó)化工報(bào)》：http://124.207.49.121//pc/article.do?aid=1221232&code=677753
《中化新網(wǎng)》：http://www.ccin.com.cn/detail/c161912d1bf3bb89018597a8e4818721/news
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