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药学院(深圳)高理钱课题组“帕金森病潜在生物标志物的生物成像荧光探针”在Chemical Society Reviews发表


稿件来源:药学院(深圳) | 编辑:谈荣钰、王冬梅 | 发布日期:2021-01-13 | 阅读次数:


       帕金森病(Parkinson's disease,PD), 是一种中枢神经系统性退行性疾病,又称震颤麻痹,多发于老年群体。PD作为第二大神经退行性疾病,仅次于阿尔茨海默病。据统计,我国PD患者人数目前近300万,且以每年10万的速度在递增。随着我国人口老龄化的加剧,帕金森病患者的数量还在不断攀升,给社会和家庭带来了巨大经济压力和负担,同时也严重威胁人民的生命健康和生活质量。但是,目前PD形成的具体机制尚不完全明确,PD仍很难治愈。正因如此,开发新的工具辅助PD的早期诊断和治疗显得非常重要。近年来,荧光探针作为一种功能强大的生物成像工具,通过对帕金森病病理特征的检测和监测,有望帮助了解帕金森病形成的具体病理过程,对PD的早期诊断和治疗具有非常重要的作用。

       近日,我校药学院(深圳)高理钱课题组及其合作的研究团队全面报道了帕金森病潜在生物标志物的生物成像荧光探针相关进展,以“Fluorescent probes for bioimaging of potential biomarkers in Parkinson’s disease”为题发表在国际化学权威顶尖杂志Chemical Society Reviews(IF 42.846, DOI: 10.1039/d0cs00115e)上。

 

图1. 帕金森病潜在生物标志物及其生物成像荧光探针

 

       PD主要表现为中脑黑质多巴胺能神经元功能缺失,其重要病理特征包括α-突出核蛋白(a-Synuclein,a-syn)异常积累聚集、金属离子平衡失调、氧化应激、线粒体功能障碍和神经递质缺乏等。本文全面总结和报道了荧光探针的设计、发光机理及其在各种PD生物标志物检测中的应用。首先,本文介绍了目前PD生物荧光成像的现状,并总结分析了PD潜在靶标的荧光探针的总的设计策略;然后,以a-syn,单胺氧化酶B,多巴胺相关调节因子,金属离子,活性氧,活性硫等潜在靶标分类介绍了这些标志物的荧光探针的设计原理,成像机理、生物应用范围以及存在的不足,这些探针分子类型包括:聚集诱导小分子,过渡金属复合物,近红外荧光分子,双光子小分子以及基于反应型的多肽和小分子等。最后,文章提出了PD生物成像的探针发展需要多学科交叉、多策略联合应用,如药物化学,生物化学,材料化学等学科交叉以及聚集诱导发光材料、近红外探针、微阵列和“一珠一化合物”的高通量筛选、DNA编码库等多策略的联合应用,进而为以后设计出特异性更好、灵敏度更高的PD荧光探针用于PD疾病的早期诊断、发病机制的探究以及研发更好的用于PD病人的治疗药物提供有价值的信息。

 

图2.  PD荧光探针的理性设计策略

 

       在这项工作中,我校药学院(深圳)高理钱副教授、博士生汪伟、硕士生王璇为文章的共同第一作者,我校药学院(深圳)高理钱副教授、肖奇才副研究员和新加坡国立大学化学系姚少钦教授为文章的通讯作者。此外,我校药学院(深圳)的杨芬博士、硕士生谢刘幸、我校孙逸仙纪念医院沈君教授、新西兰奥克兰大学Margaret A. Brimble院士也参与了这项工作并给予了很多帮助和支持。

       此项工作受到了国家自然科学基金,国家自然科学基金-广东省联合基金集成项目,广东省科技厅重点研发计划,深圳市科创委自由探索和中央高校中山大学青年教师培育项目,广东省“珠江学者”和新加坡国家研究基金会等项目的资助。

 

       论文链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CS/D0CS00115E#!divAbstract

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