创新成像技术可以选择性检测血清素，将抑郁症研究的重点从血清素水平转移到神经元释放功能，这对治疗中靶向 mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的简称） 具有重要意义。
研究人员开发出了一种新型荧光探针，可以精确检测血清素——诊断和治疗抑郁症的关键因素。
该探针将血清素与类似分子区分开来，并阐明了其在细胞内的存在，为抑郁症机制提供了新的见解。
血清素成像血清素在抑郁症的诊断、治疗和药物研发中起着至关重要的作用。中国的一个科学家团队开发了一种高灵敏度和选择性的荧光探针，用于成像血清素。他们的初步结果发表在《应用化学》杂志上，包括细胞和动物模型的研究结果。
抑郁症是全球范围内的重大公共卫生问题。目前的治疗方法往往不尽如人意，主要是因为抑郁症的潜在机制仍不明确。最近的研究表明，抑郁症不仅仅涉及血清素水平降低。
血清素荧光探测研究进展为了研究血清素在抑郁症中的作用，广西大学（中国）林伟英领导的团队希望开发一种高选择性分子荧光探针。问题在于，血清素的结构和化学性质与其他生物分子（如褪黑激素和色氨酸）非常相似。然而，精确的分析揭示了反应性的细微差异。该团队设计了一种特殊的反应基团（3-巯基丙酸酯），可以通过级联反应非常有选择性地与血清素发生反应。他们将这种反应性构件连接到荧光染料（二氰基亚甲基-苯并吡喃衍生物）上。
新型血清素探针的机制附着“附属物”最初会将探针“关闭”。如果遇到血清素，一个部分会首先发生反应（反应性构件的 SH 基团与血清素中的双键结合，即硫醇-烯点击反应）。之后，在接近性的作用下，形成第二个键（血清素中的氨基与反应性构件中的羰基之间的亲核反应）。结果，构件从荧光染料中移除，其荧光被“打开”。该探针可以选择性地、灵敏地指示血清素的存在，即使在细胞内也是如此。
来自细胞和动物模型的观察研究小组利用该探针对一种神经元细胞系进行成像，这种细胞系可以通过注射皮质酮制成抑郁症模型。结果表明，正常细胞和“抑郁”细胞中的血清素水平几乎一样高。然而，抑郁细胞在刺激下能够排出明显较少的血清素。注射目前的抗抑郁药物（血清素再摄取抑制剂）会略微增加血清素的释放。
对抑郁症治疗的影响根据一项假设，mTOR（一种在许多细胞信号通路中发挥作用的生物分子）可能与血清素释放能力下降有关。研究小组观察到，使用 mTOR 激活剂后，抑郁细胞中的血清素释放显著增加，而使用 mTOR 抑制剂则减少正常细胞中的血清素释放。所有结果都可以在神经元和小鼠模型中得到证实。
这些成像研究表明，抑郁症模型中的血清素水平并不是主要因素。神经元释放血清素的能力似乎更为关键。这种能力与 mTOR 的活性密切相关，这可能为抑郁症治疗的进步指明方向。
参考文献：《基于硫醇-烯点击亲核级联反应开发高选择性荧光探针，用于深入研究血清素在抑郁症中的作用机制》，作者：岳丽舟、黄华伟和林伟英，2024 年 7 月 12 日，《应用化学国际版》。DOI：10.1002/anie.202407308
作者： Wiley
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