科技日报■中新学者设计合成新型双光子荧光探针，将有助于脑瘤标志物可视化精准检测
金凤
对神经胶质瘤和帕金森病的生化标志物的检测和功能调控 ， 一直是研究重点 。 4月30日 ， 采访人员从南京工业大学获悉 ， 中国科学院院士黄维、南京工业大学李林教授团队与新加坡国立大学Yao ShaoQ.教授合作 ， 设计合成了一种新的双光子荧光探针 。 据悉 ， 这将有助于对人源胶质瘤的标志物单胺氧化酶A进行可视化精准检测 。 该成果近日发表在《德国应用化学》上 。
本文插图
探针对于人源胶质瘤组织中单胺氧化酶A的活性的可视化检测 ， 受访者供图
【科技日报■中新学者设计合成新型双光子荧光探针，将有助于脑瘤标志物可视化精准检测】中枢神经系统疾病有多种生化标志物 ， 其中单胺氧化酶是存在于人体细胞内的线粒体外膜上的一类功能性蛋白酶 ， 它能氧化、代谢单胺类物质 。
“人体内的神经递质代谢需要维持一个稳定的代谢平衡 ， 如果单胺氧化酶的功能发生异常 ， 会破坏神经递质的代谢平衡 。 所以单胺氧化酶与中枢神经系统疾病有着密切的联系 ， 是中枢神经系统疾病研究中的重要生化标志物 。 ”论文第一作者、南京工业大学先进材料研究院博士研究生方海啸说 。
“基于各自代谢底物的不同 ， 单胺氧化酶分为两种亚型 ， 即MAO-A和MAO-B ， 它们就像一对孪生兄弟 ， 构造极其相似 ， 两者的氨基酸序列相似率高达70%以上 。 但他们的功能异常与不同的疾病有关 ， 在帕金森症中 ， MAO-B作为生化标志物 ， 而MAO-A则作为胶质瘤的标志物 。 ”李林教授介绍 ， 如何使设计的分子探针具有更高的特异性、灵敏性 ， 来精确地区分两者 ， 颇具挑战 。
李林课题组此前已经设计出了针对MAO-B特异性双光子荧光探针U1 。 在U1的结构基础上 ， 日前 ， 课题组又设计了一种新的MAO-A特异性双光子荧光探针F1 ， 通过探针与MAO-A反应后的荧光信号来判断检测物中MAO-A的活性 ， 从而有助于实现对人源胶质瘤的标志物MAO-A 进行可视化的精准检测 。
“为了验证我们设计的探针的特异性、灵敏性 ， 我们不断在各种不同级别的生物体系中进行实验研究 。 ”李林说 ， 他们在多种哺乳动物细胞系 ， 以及通过CRISPR-Cas9调节MAOs表达的细胞模型上成功验证了F1对于MAO-A的选择性 。
基于以上结果 ， 他们又进一步对人胶质瘤组织进行了成像 ， 成像深度可以达到220 μm ， 并且发现加入MAO-A特异性抑制剂氯吉灵可以很大程度抑制荧光信号的增强 ， 且癌旁组织中MAO-A的活性远低于胶质瘤组织样品 。 “这些实验都证明了我们检测的荧光信号是来自于MAO-A的活性 ， 而不是来自于其他物质 ， 验证了我们设计的探针的特异性和灵敏性 。 ”
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