近日，化学化工学院探针与化学生物学团队在小分子探针可视化监测神经递质分子「5-羟色胺」研究方面取得突破性进展。该成果以 Development of a Highly Specific Fluorescent Probe based on Thiol-ene Click Nucleophilic Cascade Reactions for Delving into the Action Mechanism of Serotonin in Depression （基于巯基-烯点击级联亲核反应的高特异性荧光探针的开发，用于研究5-羟色胺在抑郁症中的作用机制）为题在国际顶级学术期刊 Angewandte Chemie International Edition （德国应用化学）上发表。化学化工学院博士研究生岳立洲为论文第一作者，林伟英教授为通讯作者，广西大学为论文唯一通讯单位。
如何实现生物体内5-羟色胺的快速准确检测是研究抑郁症等精神疾病发病机制的关键科学问题之一。小分子荧光探针作为一种实时成像的研究工具，可为5-羟色胺的实时监测提供有效的方法。然而，目前缺乏可用于5-羟色胺检测的高特异性小分子荧光探针，其难点和核心在于设计高选择性和高灵敏度的识别位点。由于神经递质之间结构的相似性，导致设计出高特异性识别5-羟色胺的反应位点十分具有挑战性，这严重阻碍了小分子荧光探针在可视化检测神经递质中的发展。
针对目前尚未出现高特异性5-羟色胺检测的小分子荧光探针，该团队在5-羟色胺的结构研究基础上，提出基于巯基-烯点击级联亲核反应的设计概念，开发首个用于高特异性检测5-羟色胺的小分子荧光探针并用于研究5-羟色胺和抑郁症之间的关系。该团队通过研究5-羟色胺相比其他神经递质之间结构的特殊性，首次报道了利用巯基-烯点击级联反应识别5-羟色胺的新响应位点——3-巯基丙酸酯。本研究选择了具有双光子激发近红外荧光的经典二氰亚甲基-苯并吡喃衍生物作为荧光母体，将其结合到新的响应位点3-巯基丙酸酯上，制备了高选择性的探针SJ-5-HT。基于该探针的影像学研究，该团队发现5-羟色胺水平可能不是导致抑郁症的主要因素，而神经元释放5-羟色胺的能力更为关键，而且这种5-羟色胺释放能力与mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）水平密切相关。这些发现有助于推动抑郁症分子机制的深入研究，并为抗抑郁药物的开发提供有价值的信息。这项工作也可为今后开发各种神经递质的特异性分子探针提供新的设计策略与思路。
广西大学探针与化学生物学团队依托于化学化工学院与广西大学光功能材料与化学生物学研究院，团队负责人林伟英教授长期担任国际顶级学术期刊 Sensors and Actuators B: Chemical 编辑，为英国皇家化学会会士。林伟英教授作为第一发明人已获授权中国发明专利100多项，作为通讯作者已发表高水平论文近500篇，其中包括 Nature Protocols 、 Chemical Reviews 、 Journal of the American Chemical Society 、 Angewandte Chemie International Edition 等，被引2.75万余次。
来源 丨化学化工学院
编稿 丨粟潇
排版 丨吴沐珊
责编 丨顾峰玮 陆泳婷
主编 丨陈周硕
审核 丨贾琦艳
监制 丨李伟红
指导 丨孙瑞
出品 丨党委宣传部
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