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학술저널
저자정보
Bi Anyao (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University) Wu Junyong (Department of Pharmacy the Second Xiangya Hospital Central South University) Huang Shuai (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University) Li Yongjiang (Department of Pharmacy the Second Xiangya Hospital Central South University) Zheng Fan (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University) Ding Jipeng (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University) Dong Jie (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University) Xiang Daxiong (Department of Pharmacy the Second Xiangya Hospital Central South University) Zeng Wenbin (Xiangya School of Pharmaceutical Sciences Central South University)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제27권
발행연도
2023.3
수록면
77 - 97 (21page)
DOI
10.1186/s40824-022-00320-3

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β-Secretase (BACE1) is the vital enzyme in the pathogenic processes of Alzheimer's disease (AD). However, the development of a powerful tool with sensitivity for BACE1 determination in vivo is a challenge.A novel NIR fluorescent probe HBAE was synthetized from 2-hydroxy-3-methylbenzaldehyde and 2-amino-benzenethiol by 5 steps. The fluorescence mechanism in the ESIPT systems of HBAE probe was insighted with time-dependent density functional theory (TD-DFT) at the TDPBE0 level with the def2-TZVP approach. The corresponding docking between HBAE and BACE1 (PDB: 5I3Y) was performed through the ducking method by DOCK6.8. Then the BBB permeability of HBAE is verified by transwell orifice plate. 22-month-old male AD-model (5XFAD) mice and age-matched wild-type mice were employed to observe the brain kinetics by intravenous injection. Finally, Immunohistochemistry was performed on the AD brain section to reveal the levels of BACE1 in hippocampus and cortex areas and other regions in AD mice through the brain tissue slices by HBAE.The NIR fluorescent probe HBAE was successfully applied in imaging BACE1 in AD model mice. The capability of HBAE in reflecting different level of BACE1 was performed by the specific imaging of the hippocampus region.We reported the first ESIPT near-infrared fluorescence probe HBAE for monitoring endogenous BACE1 in the AD live model mice, thus offering a versatile chemical tool for visualizing in the pathological processes of AD live brains. Remarkably, high resolution images showed the localization of red fluorescence stains in hippocampus of the AD brain. This study provides a promising way for functional insights from protein BACE1 in vivo.
#Alzheimer's disease #Fluorescent probe #Near-infrared fuorescence imaging #BACE1 #Materials imaging in vivo

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