摘要
单胺氧化酶（MAOs）作为一种新的生物靶标物质，通过催化氧化生物胺为相应的醛来维持体系内的胺类物质稳态，这一过程，通常伴随着活性氧物质（ROS）的产生。MAOs分为MAO-A和MAO-B两种同工酶。MAO-A异常主要跟神经精神类的疾病以及抑郁症等相关。MAO-B活性的变化则跟多种神经退行性疾病相关，例如帕金森病（PD），阿尔茨海默病（AD）和肌萎缩侧索硬化（ALS）等。通过检测血清中MAOs活性的变化判断肝病程度，已经用于临床。因此，通过特异性检测生物系统内的单胺氧化酶来探索酶含量变化与不同疾病之间的关系，是很重要的。为此，我们设计了新的近红外荧光探针MitoCy-NH2和MitoHCy-NH2用来比率监测老龄化细胞和小鼠模型中MAO-B活性变化的情况和协同监测老龄化模型中MAO-B及其引起的氧化应激。MitoCy-NMe2和MitoHCy-NMe2分别用来比率监测MAOs活性变化和协同检测细胞和小鼠模型中MAOs及其引起的氧化应激。四种探针均由3部分组成：七甲川花青作为荧光团，酶底物类似物作为响应基团，三苯基膦作为线粒体定位基团。探针检测酶时均发生氨氧化反应和β-消除反应，最后释放荧光团。可以观察到明显的绿色到蓝色的颜色变化还能够引发明显的荧光的增强。我们对荧光探针不仅进行了体外的光物理性质研究，还对其在生物体内检测的能力进行了界定。本论文主要包括以下几个部分： 1、探针的合成与设计。详细地描述了荧光探针的具体合成方法与步骤，并且对其进行结构鉴定，通过核磁共振氢谱碳谱以及质谱的鉴定，确定目标探针的合成。 2、对荧光探针的光物理性质、酶促反应动力学、选择性等进行测定。确定了荧光探针的最佳激发与发射波长、最适合反应条件以及反应时间等，为之后生物实验提供理论基础。 3、荧光探针在生物方面的应用。（1）对探针在细胞内定位能力进行评估，实验结果证明我们的四种探针均可以很好地定位在线粒体；（2）为验证探针的选择性，我们进行了细胞内的抑制剂实验，实验结果表明荧光探针具有很好的选择性，可以特异性的对目标产物进行检测；（3）探针 MitoCy-NH2和MitoHCy-NH2分别测定了在H2O2诱导的细胞衰老模型以及复制型衰老模型中MAO-B含量的变化及其引起的氧化应激的增强情况，结果证明随着老龄化的增加，MAO-B的含量增加，并且由其引起的氧化应激增加；（4）探针MitoCy-NH2评估了小鼠的老龄化模型中MAO-B活性的变化情况，并且对帕吉林和司来吉兰药效进行了评估；（5）探针MitoCy-NMe2和MitoHCy-NMe2分别检测了在不同类型的肝脏细胞中以及LPS诱导的炎症细胞中MAOs及其催化产生的活性氧物质的水平。
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