近期,中国药科大学孙昊鹏教授等在Chin Chem Lett期刊在线发表了题为“Advances in design strategies and imaging applications of specific butyrylcholinesterase probes”的综述文章(DOI:10.1016/j.cclet.2024.110451)。中国药科大学为文章第一通讯单位,药学院2022级硕士研究生孙天雨为文章第一作者。
丁酰胆碱酯酶(BChE)不仅在神经传导中起调节作用,还与多种疾病紧密相关,因此被视为疾病诊断、监测及预后评估的重要生物标志物和药物研发的新靶点。精确检测BChE活性并理解其表达对相关研究至关重要。然而,当前检测BChE活性的技术手段存在局限。常用的Ellman法底物稳定性差,易受血红蛋白干扰,限制体内应用。电位法和滴定法易受环境pH波动影响,而辐射法和量热法操作复杂,不适于高通量筛选。此外,无机材料的生物相容性问题是其进一步发展的主要障碍。相比之下,荧光和化学发光探针因低检测限、高准确度、良好生物相容性和操作简便等优势,正成为BChE检测领域的研究热点。
本文总结了特异性BChE探针的最新进展,将其基于光学信号激活机制分为单响应(含直接和间接激活)和双响应两大类。这些探针具有高特异性和高敏感性,能精确反映复杂生物环境中BChE的含量和活性变化,为疾病的早期诊断与治疗提供了有利工具。针对探针的未来发展,本文提出了以下五个具有潜力的方向:一是采用仿生设计策略,通过模拟BChE的内源性底物开发新型靶向识别片段,解决当前片段结构单一的问题;二是开发近红外二区荧光探针,克服现有探针颅骨穿透性差的局限,实现深度成像;三是全面评估探针在体内的安全性和代谢稳定性,以确保其在临床应用中的安全性;四是探索多功能BChE探针的可行性,实现同步检测、成像和治疗,从而拓宽探针应用和临床转化视角;五是利用BChE探针的靶向能力构建药物递送系统,实现精准给药,同时使药物递送过程可视化,为优化策略提供依据。
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