Analytical Chemistry:近红外双光子荧光探针动态监测大鼠癫痫模型中过氧亚硝酰的波动

荧光探针检测 成像技术
CBG资讯    2021-01-21    88

  背景介绍

  过氧化亚硝酰(ONOO-)是超氧化物(O2.-)和一氧化氮(NO)的扩散反应产生的一种寿命较短的高活性物质,在各种病理生理过程中起重要作用。ONOO-的异常水平与许多疾病相关,包括神经退行性疾病、心血管疾病、炎症性疾病、癫痫病和癌症。癫痫是一种慢性神经退行性疾病,会导致短暂的脑功能障碍。作为一个复杂的生理过程,癫痫发作是自发的,反复的,并且与氧化应激和线粒体功能障碍息息相关。此外,ONOO-被认为是癫痫早期诊断的重要指标。过表达的ONOO-对一系列生物靶标(如DNA,脂质和蛋白质)造成不可逆转的损害,并进一步导致神经元细胞死亡。因此,实时监测细胞和活体内ONOO-的变化有利于阐明它在癫痫疾病中的作用机制。

  基于此,海南医学院功能材料与分子影像研究团队于法标教授和王锐副教授设计了一种近红外的双光子荧光探针动态监测大鼠癫痫模型中过氧化亚硝酰的波动。相关成果以“Indication of Dynamic Peroxynitrite Fluctuations in the Rat Epilepsy Model with a Near-Infrared Two-Photon Fluorescent Probe”为题近期发表在Analytical Chemistry 上,论文链接:

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c04529。

  研究主要内容介绍

  建立了大鼠癫痫模型,利用探针实时检测ONOO-的动态变化。与正常大鼠相比,癫痫大鼠表现出明显的抽搐,身体僵硬等特征。此外,在癫痫大鼠中ONOO-的水平呈现先增加后降低的趋势,如果在短时间内ONOO-不能得到及时消除,会进而引起神经元的损伤,而白藜芦醇可有效缓解神经元损伤。因此,该探针可以作为有力的成像工具动态监测组织和或体内ONOO-的波动。

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  小结

  探针具有高灵敏度和特异性,可以快速检测ONOO-。结合双光子荧光成像,能有效地观察红藻氨酸诱发的癫痫大鼠模型海马区的内源性ONOO-,证明异常过表达的ONOO-和癫痫发作以及神经元损伤之间呈正相关。此外,白藜芦醇可以有效抑制ONOO-的过度表达和神经元的损伤,这具有缓解癫痫的潜力。总之,探针具有可作为强大化学工具的潜力实时跟踪ONOO-波动,并进一步帮助诊断癫痫病。

  论文信息

  这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上,中科院一区,IF=6.785.

  Xianzhu Luo, Ziyi Cheng, Rui Wang *, Fabiao Yu*,Indication of Dynamic Peroxynitrite Fluctuations in the Rat Epilepsy Model with a Near-Infrared Two-Photon Fluorescent Probe,Anal. Chem.,2021.

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c04529.

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