活体电化学方法揭示维生素C在细胞毒性水肿过程中的变化机制

细胞毒性水肿（cytotoxic edema）与多种脑损伤过程（包括局部脑缺血、癫痫、中风等）密切相关。细胞毒性水肿过程中神经化学分子的精准检测，对于认识和理解细胞水肿的分子机制具有重要意义。近期，中国科学院化学研究所毛兰群研究员（点击查看介绍）与北京师范大学化学学院江迎教授（点击查看介绍）合作发展了一种新型维生素C电化学分析探针（CFE_AA2.0），在活动物层次检测并解析了维生素C在细胞毒性水肿过程中的变化规律，为在分子层次探索水肿引起脑损伤的分子机制奠定了基础。

维生素C，又名抗坏血酸，是人类无法自身合成但机体必需的神经化学分子。抗坏血酸作为脑内重要的神经调质，具有抗氧化、抗炎症等功能，并参与儿茶酚胺类神经化学递质合成和小胶质细胞的免疫反应等。然而，在复杂的神经化学系统中，如何实现抗坏血酸的选择性活体原位检测仍具有很大的挑战。毛兰群课题组一直致力于脑神经电化学分析原理和方法的研究，近期，他们与江迎教授合作，成功研制了电化学性能更加优异的维生素C传感器（CFE_AA2.0）。CFE_AA2.0 对抗坏血酸的检测不仅具 有高的选择性和稳定性，而且表现出较低的界面电容，也可应用于单细胞电分析化学的研究。

利用上述方法，他们观察到细胞毒性水肿可诱导抗坏血酸释放。进一步的研究发现，抗坏血酸的释放主要是通过体积敏感的阴离子通道（VSOAC）进行的。这一研究将有助于深入理解和认识细胞毒性水肿的分子机制，为脑神经生理和病理化学基础的研究提供重要的信息。

相关研究成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上。

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Electrochemically Probing Dynamics of Ascorbate during Cytotoxic Edema in Living Rat Brain

Jing Jin, Wenliang Ji, Lijuan Li, Gang Zhao, Wenjie Wu, Huan Wei, Furong Ma, Ying Jiang,* Lanqun Mao*

J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c09011

导师介绍

毛兰群

https://www.x-mol.com/university/faculty/15543

江迎

https://www.x-mol.com/university/faculty/231341