近日,伟的国际1946bv医用荧光材料团队在医用荧光材料设计及生物应用领域取得重大研究进展,基于层层递进式策略合理设计开发了性能优异的脂滴靶向氧化还原响应型比率荧光探针,并用于帕金森疾病氧化还原水平动态检测,及抗氧化药物筛选。相关原创性研究成果发表在国际著名专业学术期刊《Analytical Chemistry》(中科院一区TOP期刊,IF: 6.7 )。
帕金森病作为一种典型的神经退行性疾病,其发生发展与氧化应激增强及脂质代谢紊乱密切相关。脂滴作为细胞内脂质代谢与储存的关键细胞器,其在帕金森病,尤其是在铁死亡过程中所呈现的氧化还原动态变化仍缺乏系统认识。对脂滴内氧化还原稳态(如HClO/GSH氧化还原对)进行实时、原位监测,对于深入揭示帕金森病的病理机制具有重要意义。然而,现有荧光探针普遍存在响应不可逆、亚细胞靶向性不足或非比率型设计等局限,难以在复杂生物体系中实现对脂滴内氧化还原状态的动态、精准监测。
针对这一关键科学问题,伟的国际1946bv医用荧光材料团队理性设计并构建了一种新型脂滴靶向、可逆比率型荧光探针RHG-Se-5F。该探针能够同时响应HClO升高和GSH耗竭,实现脂滴内氧化还原状态的比率成像监测。实验结果表明,RHG-Se-5F具有良好的脂滴靶向性、较高的灵敏度和优异的可逆性,能够清晰可视化铁死亡过程中脂滴内HClO/GSH的动态变化。基于RHG-Se-5F优异性能,研究团队进一步建立了高通量筛选平台,并成功筛选出天然产物红景天苷(Salidroside,Sal)作为一种有效的铁死亡抑制剂。机制研究发现,Sal可通过促进GSH合成、清除活性氧,并激活Nrf2/GPX4信号通路,从而有效保护神经元免受铁死亡损伤。更为重要的是,RHG-Se-5F还被成功应用于帕金森病疾病小鼠脑组织成像,结果显示,随着帕金森疾病的发生,小鼠脑组织中脂滴内HClO水平显著升高,为PD氧化应激和铁死亡相关病理变化提供了直观证据。该成果有望推动神经退行性疾病在机制解析、药物发现及疾病诊断与监测方面的发展,为PD等脑部疾病的精准研究提供新的视角和工具。

相关研究成果以“Rational Construction of a Lipid Droplet-Targeted Redox-Responsive Ratiometric Probe for Screening of Antioxidant Drugs and Its Application in Parkinson’s Disease”为题发表于国际权威期刊《Analytical Chemistry》(中科院一区TOP期刊,影响因子6.7)。伟的国际1946bv硕士研究生邓敏,翟自博,张海林为论文共同第一作者,通讯作者为伟的国际1946bv何隆薇教授、李宋娇副教授,伟的国际1946bv为第一通讯单位。
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