湖南大学李继山教授团队:合理设计单胺氧化酶A激活的AIE小分子光敏剂用于肿瘤的特异性成像与治疗

文摘   科学   2024-09-27 08:01   广东  

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文章信息



通讯作者:李继山(湖南大学)

作者:胡映才,尹升艳,刘伟,李祖豪,陈云,李继山*


Keywords:

Photosensitizer
Aggregation-induced emission (AIE)
Target-activatable
Cellular therapy
Fluorescence imaging

原文链接:

https://doi.org/10.1002/agt2.256

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文章简介


光动力疗法(PDT)作为一种很有前景的治疗方法,备受关注。在PDT中,光敏剂(PSs)起着举足轻重的作用,不仅扮演着产生ROS的角色,还可以通过荧光信号来引导光的照射位置,实现高效PDT。然而传统的PSs由于ACQ效应,使得其ROS产生能力以及荧光强度被大幅削弱,降低PDT性能。此外,传统PSs始终处于“开启”状态,缺乏靶向激活,无法精准区分目标位置,容易对正常组织造成损伤。因此,开发具有更高光敏性和特异性靶响应能力的新型PSs对肿瘤的准确成像定位和PDT具有重要意义。

近年来,随着“点亮型”AIE分子探针的发展,并得益于其合成简单、生物相容性好、光学性质优异、结构可调和功能基团可修饰等优势,AIE分子探针在癌症的诊断和治疗方面屡创佳绩。此外,单胺氧化酶(MAOs)作为一种黄酮类的酶,主要有两种70%同源性的同工酶(MAO-A和MAO-B),其中,MAO-A在抑郁症和癌症等疾病中会过表达,是一种很有潜力的肿瘤生物标志物。目前已开发出一些MAO-A的检测探针,但尚无MAO-A激活的PSs用于肿瘤诊疗一体化的研究报道。

图1. TPE-TThPy用于肿瘤高特异性成像与治疗示意图

本文通过噻吩(T)基团将四苯乙烯(TPE)和四氢吡啶(ThPy)共价连接起来,首次构造了一种MAO-A靶向激活的AIE分子探针TPE-TThPy。其中ThPy能够在MAO-A的作用下转化为吡啶盐(Pys),形成探针TPE-TPys(图1)。而TPE-TPys具备D-π-A结构,降低了HOMO-LUMO的能隙差以及系间窜跃(ISC)速率,使其紫外吸收和荧光发射大幅红移,同时实现了光敏性能从“0”到“1”的突变。探针TPE-TThPy可应用于体内和体外MAO-A过表达的肿瘤模型的成像与治疗,为肿瘤的精准靶向治疗提供了一种新策略。

以上研究论文以“Rationally designed monoamine oxidase A-activatable AIE molecular photosensitizer for the specific imaging and cellular therapy of tumors”为题发表于 Aggregate 期刊,论文第一作者为湖南大学的胡映才硕士和尹升艳博士,通讯作者湖南大学的李继山教授。

(Aggregate 2023, 4, e256.)


通讯作者


李继山,湖南大学化学化工学院、化学生物传感与计量学国家重点实验室教授、博士生导师。主要从事化学与生物传感技术研究,已发表科研论文100余篇, H指数34。获得教育部自然科学一等奖(2012),湖南省自然科学一等奖(2020),新世纪优秀人才支持计划(2013),湖南省自然科学杰出青年基金(2016年)等。主持和作为主要成员承担了国家自然科学基金青年/面上基金项目,国家自然科学基金重点项目,重大仪器研制项目等多项科研项目。




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