帕金森病(Parkinson's disease，PD), 是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)性退行性疾病，又稱震顫麻痹，多發(fā)于老年群體。PD作為第二大神經(jīng)退行性疾病，僅次于阿爾茨海默病。據(jù)統(tǒng)計，我國PD患者人數(shù)目前近300萬，且以每年10萬的速度在遞增。隨著我國人口老齡化的加劇，帕金森病患者的數(shù)量還在不斷攀升，給社會和家庭帶來了巨大經(jīng)濟壓力和負擔(dān)，同時也嚴重威脅人民的生命健康和生活質(zhì)量。但是，目前PD形成的具體機制尚不完全明確，PD仍很難治愈。正因如此，開發(fā)新的工具輔助PD的早期診斷和治療顯得非常重要。近年來，熒光探針作為一種功能強大的生物成像工具，通過對帕金森病病理特征的檢測和監(jiān)測，有望幫助了解帕金森病形成的具體病理過程，對PD的早期診斷和治療具有非常重要的作用。
近日，我校藥學(xué)院（深圳）高理錢課題組及其合作的研究團隊全面報道了帕金森病潛在生物標志物的生物成像熒光探針相關(guān)進展，以“Fluorescent probes for bioimaging of potential biomarkers in Parkinson’s disease”為題發(fā)表在國際化學(xué)權(quán)威頂尖雜志Chemical Society Reviews（IF 42.846, DOI: 10.1039/d0cs00115e）上。
圖1. 帕金森病潛在生物標志物及其生物成像熒光探針
PD主要表現(xiàn)為中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元功能缺失，其重要病理特征包括α-突出核蛋白（a-Synuclein，a-syn）異常積累聚集、金屬離子平衡失調(diào)、氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙和神經(jīng)遞質(zhì)缺乏等。本文全面總結(jié)和報道了熒光探針的設(shè)計、發(fā)光機理及其在各種PD生物標志物檢測中的應(yīng)用。首先，本文介紹了目前PD生物熒光成像的現(xiàn)狀，并總結(jié)分析了PD潛在靶標的熒光探針的總的設(shè)計策略；然后，以a-syn，單胺氧化酶B，多巴胺相關(guān)調(diào)節(jié)因子，金屬離子，活性氧，活性硫等潛在靶標分類介紹了這些標志物的熒光探針的設(shè)計原理，成像機理、生物應(yīng)用范圍以及存在的不足，這些探針分子類型包括：聚集誘導(dǎo)小分子，過渡金屬復(fù)合物，近紅外熒光分子，雙光子小分子以及基于反應(yīng)型的多肽和小分子等。最后，文章提出了PD生物成像的探針發(fā)展需要多學(xué)科交叉、多策略聯(lián)合應(yīng)用，如藥物化學(xué)，生物化學(xué)，材料化學(xué)等學(xué)科交叉以及聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料、近紅外探針、微陣列和“一珠一化合物”的高通量篩選、DNA編碼庫等多策略的聯(lián)合應(yīng)用，進而為以后設(shè)計出特異性更好、靈敏度更高的PD熒光探針用于PD疾病的早期診斷、發(fā)病機制的探究以及研發(fā)更好的用于PD病人的治療藥物提供有價值的信息。
圖2. PD熒光探針的理性設(shè)計策略
在這項工作中，我校藥學(xué)院（深圳）高理錢副教授、博士生汪偉、碩士生王璇為文章的共同第一作者，我校藥學(xué)院（深圳）高理錢副教授、肖奇才副研究員和新加坡國立大學(xué)化學(xué)系姚少欽教授為文章的通訊作者。此外，我校藥學(xué)院（深圳）的楊芬博士、碩士生謝劉幸、我校孫逸仙紀念醫(yī)院沈君教授、新西蘭奧克蘭大學(xué)Margaret A. Brimble院士也參與了這項工作并給予了很多幫助和支持。
此項工作受到了國家自然科學(xué)基金，國家自然科學(xué)基金-廣東省聯(lián)合基金集成項目，廣東省科技廳重點研發(fā)計劃，深圳市科創(chuàng)委自由探索和中央高校中山大學(xué)青年教師培育項目，廣東省“珠江學(xué)者”和新加坡國家研究基金會等項目的資助。
論文鏈接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CS/D0CS00115E#!divAbstract
