用于动脉粥样硬化中ROS与磷酸化/pH检测的MOF荧光探针的构建与应用研究

动脉粥样硬化(AS)是一种慢性动脉炎症性心血管疾病,是目前引起心肌梗死和中风的主要原因之一。AS发展中低密度脂蛋白(LDL)的过度积累会触发脂滴(LDs)的形成,LDs中蛋白质磷酸化水平与AS发病机制密切相关。AS炎症的产生会伴随身体的酸碱发生失衡,pH是维持机体正常功能参与许多重要的生理过程,在决定细胞功能、生物健康和不同的生理过程具有重要的作用。因此,探究AS疾病发生发展过程中蛋白质磷酸化,HClO与pH水平对于研究早期AS的发病机理,疾病的诊断等具有重要意义。许多重要的生理或病理问题与各种生物物种/参BMS-907351体内数有关,因此,设计能够同时监测多种物种的探针,研究多个生物分子在疾病发展过程中的水平变化和分子间的相互surgical pathology作用,对于研究疾病的发病机理和疾病诊断等都具有重要意义。基于此,本论文设计合成了两种MOFs纳米荧光探针分别用于同时检测HClO/蛋白质磷酸化以及同时检测pH/HClO水平变化,最后将两种探针应用于早期AS老鼠发展过程中HClO和蛋白质磷酸化、pH和HClO水平关系的研究。具体内容如下:1我们以二甲基硫代氨基甲酸酯和Zr(Ⅳ)为活性中心构建了可同时识别HClO和蛋白质磷酸化位点的纳米荧光探针PCN@FL。HClO的加入导致小分子TCFL螺内酯结构裂解使得荧光恢复,实现了探针对HClO的特异性响应。PCN-224中金属离子Zr~(4+)与配体的配位作用减弱了卟啉的荧光,加入磷酸根之后,磷酸根中的P与Zr~(4+)形成配位键,导致Zr与卟啉配体配位作用减弱,荧光恢复,实现了探针对磷酸根的特异性响应。体外实验,细胞实验验证了该探针的荧光发光性能。然后,结合双光子成像的优势,我们将制备的纳米探针应用于早期AS老鼠血清与组织中HClO与磷酸化水平的荧光检测成像。实验结果表明早期AS老鼠体内HClO与蛋白质磷酸化水平相比于正常老鼠明显偏高,说明早期AS疾病体内的氧化应激与蛋白质磷酸化更为严重。该研究为进一步揭示早期AS中HClO与蛋白质磷酸化水平提供了新的分析方法。2我们以二氨基对苯二甲酸和二甲基硫代氨基甲酸酯为活性中心构建了可同时识别pH和HClO的纳米荧光探针Al-MOF@TCFL,Al-MOF中2-氨基对苯二甲酸由于H~+的加入发生质子化,导致共轭体系减弱,从而减弱了配体分子在430 nm处的荧光发射峰,实现了探针对pH的特异性响应。二甲基硫代氨基甲酸酯作为HClO的识别单元,HClO的加入导致具有抑制荧光的螺内酯结构裂解,使得荧光素在513 nm处的荧光恢复,实现了探针对pH的特异性响应。透射电镜,扫描电镜等实验确定了探针的形貌特征,荧光实验证实了探针对pH/HClO具有良好的荧光响应能力且具有良好的选择性。然后,我们将制备的纳米探针应用于早期AS老鼠血清与组织中pH与HClO水平的荧光检测。实验结果显示早期AS老鼠体内pH水平降低,HClO水平升高。该研究为进一步揭示早期AS疾病中pH与HClOImidazole ketone erastin体内水平及了解AS疾病机理提供了良好的研究方法,为早期AS的诊断提供了新的分析方法。