《Bioorganic Chemistry》：Lysosome-specific fluorescent probe for malondialdehyde/formaldehyde detection in oxidative/carbonyl stressed nerve cells and foods
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隨著神經退行性疾病患病率上升，氧化 / 羰基應激與 MDA（丙二醛）、FA（甲醛）緊密相關，且二者還關乎食品安全。研究人員合成了以氨基乙基嗎啉為溶酶體靶向位點、肼基為識別位點的萘酰亞胺基熒光探針。該探針可區分 MDA/FA，為相關研究及食品安全檢測提供依據。
在人口老齡化加劇的當下，神經退行性疾病的陰影愈發沉重地籠罩著人們的健康。這類疾病的研究成為科學界的重點關注領域，其中氧化 / 羰基應激被視為其基本的病理生理機制。丙二醛（MDA）和甲醛（FA）作為與氧化應激緊密相關的活性羰基物質（RCS），不僅在神經退行性疾病的進程中扮演關鍵角色，還在食品安全方面引發擔憂，因為它們常出現在加工不當的食品中，悄然威脅著人們的健康。
然而，現有的 MDA/FA 檢測方法存在諸多不足。例如，紫外線分光光度法等傳統檢測手段往往需要苛刻的檢測條件，難以滿足實際需求。雖然熒光成像技術憑借高靈敏度和精確的時空分辨率成為檢測生物活性分子的有力工具，但能同時檢測 MDA 和 FA 的熒光探針卻十分稀缺。在這樣的背景下，為了深入探究神經退行性疾病的發病機制，保障食品安全，國內研究人員開展了一項意義重大的研究。
研究人員設計并合成了一種以萘酰亞胺為熒光團，氨基乙基嗎啉為溶酶體靶向基團，肼基為識別位點的熒光探針（LNA）。該研究成果意義非凡，它不僅首次實現了在神經細胞溶酶體內對 MDA/FA 的熒光成像，讓人們得以直觀觀察二者在溶酶體內的變化，還為神經退行性疾病的診斷提供了新的科學依據，同時為食品安全檢測提供了強大的技術支持。此研究成果發表在《Bioorganic Chemistry》上。
研究人員在研究過程中主要運用了以下關鍵技術方法：一是利用化學合成技術制備并表征了熒光探針 LNA；二是借助熒光成像技術，對神經細胞溶酶體內的 MDA/FA 進行實時監測和成像分析；三是將制備的探針應用于各類食品樣本檢測，探究其在食品安全檢測方面的可行性。
下面詳細介紹研究結果：
- 探針設計與識別機制：研究人員開發的熒光探針 LNA，以萘酰亞胺為熒光團，氨基乙基嗎啉作為溶酶體靶向基團，能精準定位到溶酶體；肼基作為識別位點，在識別過程中，探針與 FA 結合形成 C=N 鍵，與 MDA 結合形成吡唑基團，從而實現對 MDA/FA 的區分識別。
- 細胞內熒光成像：通過對神經細胞進行熒光成像實驗，研究人員成功實現了在氧化 / 羰基應激條件下對 MDA/FA 的差異化成像，充分展示了探針 LNA 良好的檢測性能，同時也證明了其溶酶體靶向能力，能夠實時監測溶酶體內 MDA/FA 的變化情況。
- 食品樣本檢測：研究人員將探針 LNA 應用于多種食品樣本檢測，結果表明該探針在食品安全檢測方面具有巨大潛力，為保障食品安全提供了新的技術手段。
研究結論顯示，研究人員成功開發出一種能夠在神經細胞和食品樣本中區分檢測 MDA/FA 的溶酶體靶向熒光探針 LNA。該探針與 MDA/FA 反應后會分別發出藍色和綠色熒光，實現了對二者的區分。并且首次檢測到溶酶體內 MDA/FA 水平的變化，還觀察到在氧化應激和羰基應激下，MDA/FA 濃度會升高。
從討論部分來看，這一研究成果為理解神經退行性疾病中氧化 / 羰基應激、溶酶體功能障礙與 MDA/FA 形成之間的復雜相互作用提供了重要依據。在神經退行性疾病研究領域，有助于進一步闡明疾病的病理過程，為后續的預防和治療策略開發提供方向；在食品安全檢測方面，為保障食品質量安全提供了一種高效、便捷的檢測工具，具有廣闊的應用前景。這項研究成果猶如一把鑰匙，為打開神經退行性疾病研究和食品安全保障的新大門提供了可能，推動了生命科學和健康醫學領域的進一步發展。
