[發明專利]一種檢測脂滴和/或蛋白質聚集體的雙功能熒光探針及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110793851.6
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113603654B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 龍凌亮;袁芳;劉衛國;陳倩;李璐璐;陳曉東;何丹
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C07D265/38
• 分類號: C07D265/38;C09K11/06;G01N21/64
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本發明屬于熒光檢測技術領域，公開了一種檢測脂滴和/或蛋白質聚集體的雙功能熒光探針及其制備方法和用途。通過制備5?(二乙氨基)?2?亞硝基苯酚等一系列步驟后，得到用于檢測脂滴和/或蛋白質聚集體雙功能熒光探針。經過本發明的合成方法改進后，可以有效阻止副反應的發生，極大地減少反應過程中出現難以分離的雜質，從而可以得到高純度的目標產物。本發明制得的雙功能熒光探針不僅可以單獨檢測脂滴和蛋白質聚集體，還可以同時區分細胞中的脂滴和蛋白質聚集體，也可用于區分檢測衰老小鼠腸組織中脂滴和/或蛋白質聚集體的熒光成像。

技術領域

本發明涉及熒光檢測技術領域，尤其涉及一種檢測脂滴和/或蛋白質聚集體的雙功能熒光探針及其制備方法和用途。

背景技術

世界范圍內人口老齡化日益嚴重，老年人的健康問題引起了人們的極大關注。衰老是一個復雜的生理過程，常常導致組織和器官發生結構和功能的衰退，從而增加患各種疾病的風險，如癌癥、神經退行性疾病、心血管疾病和糖尿病等。在過去的幾十年中，人們提出了多種導致衰老的機制。越來越多的證據表明，除了表觀遺傳因素外，細胞代謝異常引起的細胞損傷也是導致衰老的原因之一。然而，衰老的分子機制仍然未被完全了解。為了延緩衰老、延長壽命以及提高老年人的生活質量，了解衰老的確切分子機制至關重要。

脂滴(LDs)是一種與脂質的儲存和代謝有關動態的細胞器，它參與著生物體多種細胞過程。近年來的研究表明，LDs的代謝、運動和積累與衰老密切相關。例如，LDs在衰老過程中積累在室管膜細胞中，使室管膜細胞的代謝和屏障功能顯著下降。在衰老過程中，小膠質細胞內的LDs明顯增多，導致其吞噬功能下降，細胞內活性氧(ROS)增多，促炎細胞因子分泌增多。LDs與其他細胞器的相互通訊也參與了衰老過程。尤其是LDs自噬的降解可能是衰老代謝綜合征的基礎。另一方面，蛋白質聚集體(PAs)已被公認為是衰老最普遍的標志之一。PAs在老年人中的產生蛋白質穩態失調有關。研究發現，細胞蛋白質氧化修飾、蛋白質豐度增加、大細胞自噬受抑制、生殖能力下降和蛋白降解能力喪失是導致衰老過程中PAs產生的主要原因。PAs與衰老相關的多種神經退行性疾病有關，例如阿爾茲海默癥、帕金森綜合征等。

而且，LDs和PAs在衰老過程中的聯系異常密切。例如，LDs是ROS的共同靶點，而PAs是在衰老過程中ROS水平升高情況下由蛋白質產生的。PAs可被裝載到LDs中，然后通過脂肪吞噬作用被清除，有利于延緩衰老和增長壽命。脂褐素主要由PAs和LDs組成，其豐度與衰老呈正相關。在家族性淀粉樣變性多發性神經病的淀粉樣蛋白形成過程中，淀粉樣β-PAs與LDs的相互作用有著重要作用。Seipin基因缺陷可導致LDs水平下降和αSyn-PAs水平升高，導致與年齡相關的運動協調性障礙。

了解LDs和PAs在衰老過程中復雜的相互關系，有助于剖析衰老的確切分子機制，為控制衰老提供新的思路。因此，迫切需要一種在衰老過程中同時檢測LDs和PAs的有效方法。然而，據我們所知，還沒有一種分析方法能夠同時檢測生物體中的LDs和PAs。近年來，具有高時空分辨率的熒光探針已被廣泛應用于無創追蹤生物體內一些重要的生物分子。在過去的十年中，已經開發出許多LDs熒光探針或PAs熒光探針。然而，目前可用的熒光探針只能用于檢測LDs或PAs。盡管LDs和PAs在衰老過程中起著重要的相互作用，但它們都不能同時檢測LDs和PAs。盡管LDs熒光探針和PAs熒光探針可能一起使用以獲得LDs和PAs的雙重信號，但是由于兩種探針在生物系統中具有不同的攝取、分布和代謝特性，因此兩種探針的數據采集會比較混亂。

因此，在工作中科學構建了一種能夠同時、快速監測衰老過程中LDs和PAs的新型雙功能熒光探針LW-1。探針LW-1獨特的氫鍵調節單鍵旋轉或分子內電荷轉移效率的機制使其可以分別對紅色熒光通道中的LDs和近紅外熒光通道中的PAs進行特異性區分成像。

發明內容

針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種檢測脂滴和蛋白質聚集體的雙功能熒光探針及其制備方法和用途。它不僅選擇性好、靈敏度高，而且制備方法簡單，并能夠快速區分檢測細胞或組織中脂滴和/或蛋白質聚集體。