荧光探针分子的设计、合成及在阿尔茨海默症上的应用研究

发布时间：2022-07-02 13:42

　　中国人口老龄化逐年加剧,阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）作为一种极其普遍的神经退行性疾病,严重危害着老年人群的身心健康,其高额的医疗费用为家庭和社会带来了沉重的经济负担。目前针对AD的研究主要围绕淀粉样多肽（Amyloid-β,Aβ）在细胞外沉积形成的老年斑（Senile Plaques,SP）。大量研究表明Aβ蛋白异常积累是诱导产生AD最重要的病因之一,它通过脑部多种生理途径产生神经毒性,是脑部其他生理病变的导火线。另外,活性氧导致的氧化应激与AD发病之间也有着密切的联系。次氯酸（Hypochlorous acid,HOCl）是活性氧中最为常见的一种,它不仅在AD发病进程中扮演着重要角色,而且在各种炎症过程中也起着至关重要的作用。本论文主要从Aβ聚集体检测以及氧化应激诱导的活性氧（HOCl）检测两方面展开研究,主要工作如下:首先,我们设计合成了一系列D-π-A结构的探针SDPY、ODPY、IDPY用于Aβ聚集体检测。这些探针通过经典的碘取代反应、Sonogashira耦合反应和Knoevenogel缩合反应合成。其中,SDPY具有良好的抗干扰能力,能够在磷... 

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 阿尔茨海默病的几种发病机制
        1.2.1 Aβ淀粉样蛋白级联假说
        1.2.2 Tau蛋白神经纤维缠结假说
        1.2.3 氧化应激假说
    1.3 Aβ淀粉样蛋白相关研究
        1.3.1 Aβ淀粉样蛋白单体来源
        1.3.2 Aβ单体的平衡结构
        1.3.3 Aβ蛋白聚集机制
    1.4 用于Aβ淀粉样蛋白检测的近红外荧光探针
        1.4.1 花菁衍生物
        1.4.2 BODIPY衍生物
        1.4.3 供体-受体共轭双键桥接衍生物
        1.4.4 姜黄素衍生物
        1.4.5 咔唑类衍生物
        1.4.6 喹啉-丙二腈衍生物
        1.4.7 亚氨基香豆素衍生物
        1.4.8 Acedan衍生物
        1.4.9 二甲基氨基噻吩衍生物
        1.4.10 吩噻嗪衍生物
        1.4.11 香豆素衍生物
    1.5 HOCl与阿尔茨海默症联系以及研究进展
        1.5.1 HOCl的来源以及生理作用
        1.5.2 HOCl与阿尔茨海默症的联系
    1.6 用于检测HOCl的近红外探针研究
        1.6.1 基于氧化硫醚反应的探针
        1.6.2 基于二甲基硫代氨基甲酸酯反应的探针
        1.6.3 基于氧化对甲氧基苯酚反应的探针
        1.6.4 基于氧化酰肼反应的探针
        1.6.5 基于氧化醛肟反应的探针
        1.6.7 基于氧化不饱和双键反应的探针
    1.7 本论文选题依据和主要内容
        1.7.1 本论文选题依据
        1.7.2 本论文主要内容
2 设计合成一种新型D-π-A结构探针用于检测AD脑组织切片中Aβ聚集体
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要实验仪器
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 Aβ聚集体、单体的制备
        2.2.4 结合常数测定
        2.2.5 AD转基因小鼠模型的构建
        2.2.6 探针SDPY与 AD脑组织切片的制备
        2.2.7 探针SDPY与 AD脑组织切片荧光共定位实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SDPY、ODPY、IDPY的合成与表征
        2.3.2 三种探针的吸收光谱性质研究
        2.3.3 三种探针对Aβ聚集体的荧光响应研究
        2.3.4 对Aβ_(40)聚集体的特异性荧光响应测试
        2.3.5 SDPY的抗干扰能力和稳定性
        2.3.6 SDPY脑组织切片研究
    2.4 本章小结
3 基于恶嗪1的N,N-二甲基羰基类探针用于特异性检测活细胞中的HOCl
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要实验仪器和试剂
        3.2.2 ROS/RNS配置
        3.2.3 检测限的测定
        3.2.4 细胞培养
        3.2.5 细胞毒性
        3.2.6 在细胞水平检测外源HOCl
        3.2.7 在细胞水平上检测细胞产生的内源性HOCl
        3.2.8 HOCl在关节炎小鼠模型中的体内成像
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 荧光探针BR-O的设计合成与表征
        3.3.2 探针BR-O对 HOCl的响应性能研究
        3.3.3 探针BR-O对 HOCl的选择性研究
        3.3.4 探针BR-O在不同p H下对HOCl的响应能力研究
        3.3.5 探针BR-O与 HOCl反应的机理探究
        3.3.6 探针BR-O在活细胞中对HOCl成像能力研究
        3.3.7 探针BR-O在小鼠关节炎模型中对HOCl响应能力研究
    3.4 本章小结
4 基于恶嗪1的N,N-二甲基硫羰基类探针快速检测炎症组织内的HOCl
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要实验仪器和试剂
        4.2.2 ROS/RNS配置
        4.2.3 检出限的测定
        4.2.4 细胞培养以及毒性测试
        4.2.5 探针BR-1 在细胞水平上对外源性HOCl的检测
        4.2.6 探针BR-1 在细胞水平上检测内源性次氯酸HOCl
        4.2.7 在关节炎小鼠模型中的研究探针BR-1 对体内产生HOCl成像
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 探针BR-1的设计合成与表征
        4.3.2 探针BR-1对HOCl响应的性能研究
        4.3.3 探针BR-1对硫元素的抗干扰能力测试
        4.3.4 探针BR-1稳定性以及pH响应范围
        4.3.5 还原类物质对BR-1 响应HOCl的干扰测试
        4.3.6 BR-1与HOCl响应机理探究
        4.3.7 在细胞层面探索BR-1对HOCl的响应能力测试
        4.3.8 在小鼠关节炎模型中BR-1 对内源性HOCl的响应研究
    4.4 本章小结
5 总结和展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3654465