中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）是人体神经系统的最主体部分，其接受全身各处的传入信息，经它整合加工后成为协调的运动性传出，或者储存在其内部成为学习、记忆的神经基础。CNS的病变往往会在较长一段时间内严重影响患者及其家庭的正常工作和生活，给社会带来沉重负担。CNS疾病中胶质瘤和帕金森病是两类致病机理完全不同的疾病，但是同属重大疾病的范畴。在这样的背景下，科研工作者们专注CNS疾病预/诊/疗的研究，将目光聚焦在了其生化标志物的检测和功能调控上。单胺氧化酶（Monoamine Oxidases, MAOs）是表达于线粒体外膜上的一类功能型蛋白酶，氧化代谢生物体内单胺类物质，主要包括神经递质和外源性的氨类物质，其功能异常与CNS疾病关系密切。基于各自代谢底物的不同，MAOs分为两种亚型（MAO-A和MAO-B），两者的氨基酸序列相似率高达70%以上。使用荧光探针来区分两者是一项具有挑战以及生物学意义的工作，由于MAOs的重要功能，科研人员已经开发多个MAOs的荧光探针，其中双光子荧光探针因更深的组织穿透性具有非常大的科学意义和实际应用价值。近日，新利18彩票 先进材料研究院黄维院士、李林教授团队与新加坡国立大学Yao ShaoQ.教授合作，基于“空间构型转换”的概念设计合成了一种新的MAO-A特异性双光子荧光探针，报道了其在人源胶质瘤组织中MAO-A活性检测的应用。

作者基于前期对MAO-B特异性探针的研究（Nature Communication,2014, 5, 3276），在U1的结构基础上设计了一个新的MAO-A特异性双光子荧光探针F1。探针F1在多种哺乳动物细胞系，以及通过CRISPR/Cas9调节MAOs表达的细胞模型上成功验证了对于MAO-A的特异选择性。作者使用F1对鼠脑组织以及人胶质瘤组织（癌旁组织切片为参比）进行了成像，成像深度可以达到220 μm。并且他们发现加入MAO-A特异性抑制剂（Clorgyline，CL）可以很大程度抑制荧光信号的增强，且癌旁组织中MAO-A的活性远低于其它组织样品，这也与此前报道的癌旁组织中MAO-A表达量低的结果是一致的。该项工作为MAOs作为中枢神经疾病标志物的研究提供新的思路和工具。

这一成果近期以热点文章（Hot Paper）的形式发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是新利18彩票 先进材料研究院的博士研究生方海啸同学。本工作得到了国家自然科学基金、中组部重要人才计划、江苏省双创计划等单位资助的项目经费支持。

论文信息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202000059

Rational Design of a Two-Photon Fluorogenic Probe for Visualizing Monoamine Oxidase A Activity in Human Glioma Tissues

Fang Haixiao; Zhang Hang; Li Lin*; Ni Yun; Shi Riri; Li Zheng; Yang Xuekang; Ma Bo; Zhang Chengwu; Wu Qiong; Yu Changmin, Yang Naidi, Yao Shao Q.*; Huang Wei*,Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59, 7536-7541.