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(jì)，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(jì)壓力和負(fù)擔(dān)，同時也嚴(yán)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(jī)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(qiáng)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(tuán)隊(duì)全面報道了帕金森病潛在生物標(biāo)志物的生物成像熒光探針相關(guān)進(jìn)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(biāo)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(jì)、發(fā)光機(jī)理及其在各種PD生物標(biāo)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(biāo)的熒光探針的總的設(shè)計(jì)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(biāo)分類介紹了這些標(biāo)志物的熒光探針的設(shè)計(jì)原理，成像機(jī)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(jìn)而為以后設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)策略

在這項(xiàng)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(jì)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(xiàng)工作并給予了很多幫助和支持。

此項(xiàng)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(xiàng)目，廣東省科技廳重點(diǎn)研發(fā)計(jì)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(xiàng)目，廣東省“珠江學(xué)者”和新加坡國家研究基金會等項(xiàng)目的資助。

論文鏈接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CS/D0CS00115E#!divAbstract