[发明专利]基于铁死亡关键标志物在高通量筛选抗癫痫调控剂中的应用

说明书

本发明公开了基于铁死亡关键标志物在高通量筛选抗癫痫调控剂中的应用。本发明利用亚铁离子作为标志物可以用于制备筛选抗癫痫调控剂的药物、试剂或者工具，如检测亚铁离子的近红外荧光探针FeP。本发明利用近红外激发双光子荧光探针FeP，可以对癫痫小鼠活体脑中Fe²⁺变化进行直接成像，具有较高的空间和时间分辨率，利用FeP的体内三维动态双光子成像，能够直接观察到癫痫发生和治疗过程中Fe²⁺通量的动态变化，构建了FeP和高内涵分析相结合的高通量筛选平台，发现一些列抗癫痫化合物等能有效调控细胞铁平衡，并且通过癫痫小鼠模型的行为研究和脑电监测分析，证实了其显著的抗癫痫作用，为筛选治疗癫痫药物提供帮助。

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及基于铁死亡关键标志物在高通量筛选抗癫痫调控剂中应用。

背景技术

铁是生命的基本元素，它广泛参与蛋白质辅助因子、血红素和铁硫簇的合成，继而参与核苷酸生物合成、细胞周期调控、氧运输和线粒体氧化呼吸链等一系列生化过程。细胞内的铁含量由铁调节蛋白(IRPs)密切监测，细胞通过控制一系列铁相关基因的表达，如转铁蛋白受体1(TfR1)、Lipocalin-2、二价金属转运体-1(DMT1)和FPN等，来维持铁的输入、储存和输出的平衡。事实上，最常见的营养缺乏症之一缺铁性贫血，就是由缺铁引起的；而异常高的铁超载与多种疾病密切相关，如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等。由于大脑是铁的主要积累器官，越来越多的证据表明，铁的过度积累和异常代谢存在于许多神经系统疾病中，包括癫痫。因此，了解活体大脑中铁代谢和铁稳定性的状况，对于了解其与癫痫发病的相关性是至关重要的。与铁代谢相关的新的化学调节剂的发现，可能为探索铁平衡的调节和癫痫的预防和治疗提供新的方向。

在神经元内，细胞铁主要以氧化状态储存，而微量的具有氧化还原活性的游离铁则与细胞配体松散结合，存在于细胞铁代谢的十字路口，被称为不稳定铁池。维持细胞内铁(Fe³⁺)和亚铁(Fe²⁺)之间氧化还原循环的动态平衡对神经元的正常结构和功能至关重要。然而，活性Fe²⁺的过度积累会促进过氧化氢的歧化(Fenton 反应)产生羟基自由基，导致脂质和其他生物分子的过度氧化，最终导致神经元细胞的凋亡或铁死亡。因此，开发监测神经元中Fe²⁺状态的新技术，特别是对活体大脑中Fe²⁺在体内的空间和时间分布进行成像，对了解癫痫大脑中铁平衡至关重要，这将有利于理解癫痫的病理机制。荧光成像技术，特别是双光子荧光成像技术，由于其具有穿透深度深、灵敏度极高、荧光背景低、三维(3D)时空高分辨率成像等优点，在生物分子的体内成像研究中发挥着核心作用。作为一种非侵入性的成像方法，适合于脑内双光子荧光成像的化学探针的开发对于测量神经疾病脑内生物分子浓度的细微变化至关重要，其在神经生物学研究中的应用越来越广泛。目前，还没有报道过将针对Fe²⁺探针利用于癫痫脑中对Fe²⁺进行分布成像。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供基于铁死亡关键标志物的高通量筛选新的抗癫痫调控剂中应用，具体的是以亚铁离子作为标志物在筛选抗癫痫调控剂中的应用，可以提供一种全新的、有效的筛选新的抗癫痫调控剂的方法和策略。

本发明还提供了检测亚铁离子的近红外荧光探针FeP在筛选抗癫痫调控剂中的应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述亚铁离子作为标志物在筛选抗癫痫调控剂中的应用。

其中，所述亚铁离子作为标志物在制备筛选抗癫痫调控剂的药物、试剂或者工具中的应用。

本发明所述检测亚铁离子的近红外荧光探针FeP在制备筛选抗癫痫调控剂的药物、试剂或者工具中的应用，所述近红外荧光探针FeP其结构如结构式I所示：

本发明所述的近红外荧光探针FeP在制备癫痫脑中Fe²⁺分布成像的试剂中的应用。