光聲納米探針被應(yīng)用于心血管疾病診斷

           2020年9月06日，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院鄭樂民教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials期刊上在線發(fā)表了題為 Non-invasive nanoprobe for in vivo photoacoustic imaging of vulnerable atherosclerotic plaque 的研究論文。該研究設(shè)計并合成了一種高靈敏的光聲納米探針，在分子水平實(shí)現(xiàn)了對AS不穩(wěn)定斑塊非侵入性在體光聲成像 (photoacoustic imaging)，為心血管疾病診斷技術(shù)的發(fā)展提供了一種新方法。
動脈粥樣硬化（AS）是引發(fā)心腦血管疾病，尤其是心肌梗死和中風(fēng)的主要病生理原因【1】。能夠在分子水平識別AS不穩(wěn)定斑塊對心腦血管疾病的預(yù)防和治療尤為重要。據(jù)報道，巨噬細(xì)胞泡沫化是促進(jìn)AS不穩(wěn)定斑塊形成的主要原因【2】；在這一過程中，骨橋蛋白 (OPN) 會在泡沫細(xì)胞表面過表達(dá)。
通過特異性識別泡沫細(xì)胞表面的OPN抗原，則有助于實(shí)現(xiàn)對AS不穩(wěn)定斑塊的靶向成像【3】。發(fā)展高靈敏的成像造影劑為在分子水平靶向識別AS不穩(wěn)定斑塊提供了一種新思路。
北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用納米材料卓越的表面效應(yīng)和易于修飾的特性，選取Ti3C2納米片做載體共負(fù)載OPN Ab和ICG分子，合成了一種新型的OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針。而且，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針具有卓越的熒光成像和光聲成像性能。通過熒光成像方法，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針分別在細(xì)胞水平和組織水平呈現(xiàn)出了對泡沫細(xì)胞和AS不穩(wěn)定斑塊組織的靶向識別性。

進(jìn)一步地，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針通過靜脈注射到apoE?/?AS模型小鼠體內(nèi)，在富含不穩(wěn)定斑塊的主動脈弓部位呈現(xiàn)出了明顯的光聲信號。這些結(jié)果表明，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針可在分子水平識別AS不穩(wěn)定斑塊的主要成分，為非侵入性可視化區(qū)分AS不穩(wěn)定斑塊提供了新的思路。

　　　鄭樂民教授團(tuán)隊(duì)主要致力于通過生物代謝質(zhì)譜等技術(shù)來研究心血管相關(guān)疾病的病生理機(jī)制，并探究高靈敏的適用于心腦血管疾病的生物醫(yī)學(xué)診斷新方法。該團(tuán)隊(duì)在2016年通過光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)發(fā)現(xiàn)，TMAO水平與AS斑塊穩(wěn)定性密切相關(guān)【4】。并首次報道，TMAO在老年人中的水平明顯高于年輕；并在快速老化小鼠模型中證實(shí)，TMAO可促進(jìn)小鼠血管老化，損壞血管舒縮功能；TMAO可增加小鼠體內(nèi)衰老細(xì)胞的數(shù)量（主要是神經(jīng)元），引起了小鼠海馬CA3區(qū)域中的神經(jīng)元衰老，并損傷海馬CA1區(qū)域的超微結(jié)構(gòu)。