多功能Aβ有机小分子探针的构建及诊疗应用进展

doi:10.7503/cjcu20210452

摘要/Abstract

摘要：

阿尔茨海默症(AD)是最主要的进行性神经类疾病之一. β-淀粉样蛋白(Aβ)的形成、错误折叠和聚集沉积被认为是该类疾病的重要病理学标志. 近年来, 研究人员基于荧光成像灵敏度高、操作简便及副作用小的优点, 围绕脑部特殊的血脑屏障(BBB)系统和Aβ蛋白结构, 开发了一系列多功能Aβ探针应用于AD的诊疗研究. 本文分别从检测和治疗两个角度出发, 综合评述了Aβ诊疗探针的脑靶向设计、波长调控和诊疗一体化的化学调控策略, 并展望了功能性荧光探针在该领域的应用前景.

关键词: 阿尔茨海默症, β-淀粉样蛋白, 荧光, 诊疗

Abstract:

Alzheimer’s disease（AD） is one of the most important progressive neurological diseases， which is characterized by the formation， misfolding， and aggregation of β-amyloid protein（Aβ）. Based on the special blood brain barrier（BBB） system and protein structure of Aβ， a variety of multifunctional Aβ fluorescent probes with high sensitivity， facile operation， and low toxicity， were developed for the detection and treatment of AD. This review respectively focused on the imaging detection and therapy of Aβ， and systematically reviewed the chemical regulation strategy for brain-target design， wavelength regulation， and integration of diagnosis with treatment. In the end， the perspective for the multifunctional fluorescent Aβ probes was also discussed.

Key words: Alzheimer’s disease, β-Amyloid protein, Fluorescence, Theranostic

中图分类号:

O621

TrendMD:

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图/表 10

Fig.1 Illustration of chemical regulation for the theranostic of Aβ

Fig.3 Schematic synthesis and optical properties of AIE probes[56](A) Synthetic routes of the probes; emission spectra of PD?NA(B) and PD?NA?TEG(C); the corresponding fluorescence images of PD?NA(D) and PD?NA?TEG(E) under 365 nm irradiation; emission spectra changes of PD?NA(F) and PD?NA?TEG(G) with different fibrillar(HEWL) contents; photos of PD?NA(H) and PD?NA?TEG(I) with native HEWL and fibrillar HEWL without irradiation(left) and 365 nm irradiation(right).Copyright 2018, the Royal Society of Chemistry and the Chinese Chemical Society.

Fig.4 Detection of NIR fluorescence probes for Aβ in brain slices[66](A) Chemical structure of the NIR Aβ probes; neuropathological staining images in the brain of Tg mouse(B) and AD patients(D―G) stained with PHC?4; (C) the images were the brain slices stained by ThS.Copyright 2017, American Chemical Society.

Fig.5 Rational chemical design of NIR?AIE Aβ probes[70]The illustration of ThT with the always?on pattern(A) and OFF?ON pattern(B) in this work; (C) the “step?by?step” design to create QM?FN?SO3.Copyright 2019, American Chemical Society.

Fig.6 Rationale for designing probes selectively detecting soluble Aβs[63](A) Illustration of the comparison between the soluble Aβs and insoluble Aβs; (B) the three designed probes.Copyright 2017, the Royal Society of Chemistry.

Fig.7 PTO?29 probe combined with Aβ oligomers[62]X?ray crystallographic structure of Aβ trimers(A), hexamers(B) and dodecamers(C); the simulated structure of PTO?29 with trimers(D, E); the chemical(F) and simulated structures(G) of PTO?29.Copyright 2020, the Royal Society of Chemistry.

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