华南理工考研，华南理工考研分数线2023
阿尔兹海默症的光动力治疗在近年来成为研究的热点。 Aβ 蛋白的光氧化已成为一种有效的治疗阿尔茨海默病 (AD) 的策略。然而，激发光穿透颅骨和大脑的深度有限，这限制了它的进一步发展。近日，华南理工大学颜金武团队和海南大学迟伟杰团队提出了 “ 原位激活 – 化学激发 ” 的光氧化策略，以解决光源穿透组织难的问题，这一成果“An in situ-triggered and chemi-excited photooxygenation system for Aβ aggregates”近日发表在《 Chemical Engineering journal 》上。
在这项工作中，作者报道了一种原位触发和化学激发的光氧合系统，该系统能够在不需要外部激发源的情况下光氧化聚集的 Aβ 。作者设计并合成了一种 2H- 苯并咪唑衍生化的光敏剂 BD-6-3 ，该光敏剂可介导 Aβ 聚集物在白光光照下被光氧化降解。为了可以实现 “ 原位激活 – 化学激发 ” 的策略，他们将 BD-6-3 和双 [2,4,5- 三氯 -6-( 戊氧基羰基 ) 苯基 ] 草酸酯装载在介孔二氧化硅纳米颗粒中，再用乳铁蛋白修饰，形成原位激活 – 化学激发的光氧合体系 Lf@6-3 。 AD 病理微环境中高浓度 H2O2 可激活其产生化学发光，产生的单线态氧 (1O2) 的可以光氧化 Aβ 聚集体，从而使其失活，抑制其神经毒性作用。
图 1 纳米颗粒 Lf@6-3 合成过程及通过 H2O2 原位激发 – 化学发光策略光氧化 Aβ 以促进小胶质细胞吞噬的示意图。图片来源： Chemical Engineering Journal.
图 2. 新型光敏剂 BD-6-3 的设计与评价。 (a) 合成 BD-6-3 路线。 (b) BD-6-3(1µM) 在 PBS 中的紫外 / 可见吸收和发射光谱。 (c) PBS 中含 // 不含 Aβ 聚集体 (10µM) 的 BD-6-3(1µM) 的紫外 / 可见吸收光谱。 (d) 含 / 不含 Aβ 聚集体、寡聚体和单体的 PBS 中 BD-6-3(1µM) 的荧光光谱。 (e) BD-6-3 与 Aβ 聚集体的结合常数 (Kd) 测量。 (f) 用各种生物相关物种 (10µM) 处理后， BD-6-3(1µM) 在 PBS 中的荧光强度。 (g)Thio-S 与 BD-6-3 共定位分析。 (h) APP/PS1 转基因 AD 小鼠脑切片组织学染色 (13 个月，雄性 ) 。图片来源： Chemical Engineering Journal.
图 3. (a) BD-6-3 和 RB 在 378 nm 处 ABDA 的 UV/Vis 变化。 (b) BD-6-3 作用下 ABDA 在 6 min 内的荧光变化。 (c) ωB97X-D/Def2svp 水平下单重态和三重态之间的能量差 (ΔEST) 和自旋轨道耦合 (SOC) 值，以及 S1 和 T3 的主要转变轨道分布。 (d) 加入 Aβ 与 BD-6-3 共孵育， ThT 荧光随照射时间的变化。 (e) BD-6-3 (200 μM)/ 参比 RB 和糠醇 (Fur A, 2 mM) 混合物在 287 nm 处的吸收变化。含 / 不含 Aβ 聚集物 (20 μM) ， 37°C 时，随光照射时间的变化。所有测试均在 PBS 进行。图片来源： Chemical Engineering Journal.
图 4. 通过 (a) CD 光谱和 (c) TEM 分析光诱导抑制 Aβ 聚集物。比例尺 = 200 nm 。 (b) BD-6-3 诱导 Aβ 聚集物光氧化对 PC12 细胞活力的影响 (BD-6-3, 5 μM, Aβ, 20 μM ，光照时间 1 h ，孵育 24 h, n = 6 ，均值 ± 标准差， t-test, *P < 0.1 ， **P < 0.01 ， ***P < 0.001) 。 (d) 在黑暗和光照条件下， BD-6-3 处理后 BV2 细胞对 FAM-Aβ 的细胞摄取。图片来源： Chemical Engineering Journal.
图 5. (a) 说明 BD-6-3 在 H2O2 存在下化学发光和产生 1 O2 的原理。 (b) 有 / 无 Aβ 的 Lf@6-3 在 1 h 内的化学发光强度。 (c) 有 H2O2 (50 μM) 存在 Lf@6-3 时 ABDA 的时间依赖性荧光光谱。 (d) 监测 BD-6-3 用量对 Lf@6-3 的释放曲线。 (e) Aβ+Lf@6-3 光加氧对细胞活力的影响 (A = 对照， B = H2O2, C = Aβ+ Lf@6-3 + H2O2, D = Aβ+ Lf@6-3, e = Aβ, F= Aβ+ Lf@MSN + H2O2, G = Lf@6-3) 。图片来源： Chemical Engineering Journal.
图 6. Lf@6-3 对 BV2 细胞摄取和降解 Aβ 的影响。 (A) 用 Lf@6-3 和 FAM-Aβ 孵卵后 BV2 细胞在黑暗 / 光照条件下 ( 含或不含 H2O2) 的 CLSM 图像。对于 DAPI ， λex = 405 nm ， λem = 425-470 nm; FAM-Aβ, λex = 488 nm, λem = 508-530 nm 。比例尺 = 20 μm 。 (B) Aβ 摄取后荧光强度的变化。图片来源： Chemical Engineering Journal.
作者报道了原位激活 – 化学激发的策略用于光氧化 Aβ 聚集体，借助 AD 病灶微环境过量的 H2O2 实现化学能转化为光能，产生单线态氧实现光氧化 Aβ ，从而降低异常聚集的 Aβ 带来的神经毒性，为治疗 AD 或其他淀粉样疾病提供一个新的思路。
这一成果最近发表在 Chemical Engineering Journal 上，文章的第一作者为华南理工大学硕士研究生杨金荣，通讯作者为颜金武副教授和迟伟杰教授。
作者简介
颜金武博士
华南理工大学生物科学与工程学院副教授、硕士生导师，2013年6月于中山大学药学院毕业，获药物化学博士学业，2013年8月进入华南理工大学生物科学与工程学院工作。迄今为止，作为第一作者或通讯作者，在Anal. Chem., J. Med. Chem.等期刊发表SCI论文40余篇，被引用1000余次，H-指数为20。主持了十余项国家级，省部级研究项目以及企业横向课题。
研究领域：用于阿尔茨海默病的诊疗试剂的构建和评价，错误折叠蛋白的成像试剂的设计、合成及评价， 荧光探针的开发和应用。
迟伟杰博士
海南大学教授，研究生导师，2017年7月于北京理工大学化学学院获物理化学博士学位，2017年8月至2021年11月在新加坡科技设计大学数学与科学学院从事研究员工作。2021年12月进入海南大学理学院工作。迄今为止，在Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Nature Communications等化学领域高水平期刊上发表SCI论文100余篇，SCI论文被国内外学者引用的总次数2000余次，H-指数为26。主持、参与了十余项国家级、省级项目。
研究领域：计算化学辅助设计荧光染料、揭示染料发光机制、阐明染料激发态释能通道。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140998
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