Angew. Chem. :ISHERLOCK:一种精准鉴定动脉粥样硬化的策略

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心血管疾病是全球致死和致残的主要因素,约占每年所有死亡人数的三分之一。动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病,由动脉内脂质斑块积聚引起,是触发心血管疾病的首要病因。动脉粥样硬化斑块的形成和演变可使动脉血管狭窄,从而阻碍血液流动,导致严重的心血管事件如心肌梗死、中风、甚至猝死。因此,动脉粥样硬化斑块的精准鉴定有助于临床医生做出及时有效的病情判断,对心血管疾病的早期干预具有重要意义。


泡沫细胞是动脉粥样硬化斑块形成的始动因素。在泡沫细胞形成过程中,常常伴随氧化型低密度脂蛋白的积累,从而促进脂滴的生成;与此同时,斑块中因氧化损伤产生大量活性氧自由基,尤以次氯酸为甚。鉴于此,南开大学刘定斌团队设计了一种叫做iSHERLOCK “福尔摩斯”(in-sequence high-specificity dual-reporter unlocking,)的高特异检测策略,用于泡沫细胞中脂滴和次氯酸的靶向激活和比率检测,实现了脂质积累和氧化应激水平的定量测量,从而促进了动脉粥样硬化斑块的精准识别与鉴定。

在动脉粥样硬化活体动物模型(ApoE−/−)中,通过同时成像脂滴和次氯酸的相对浓度,iSHERLOCK能够精确描绘出主动脉中斑块的形貌与分布。值得一提的是,在模型小鼠的肝脏和主动脉中都发现了丰富的脂质积累(荧光强度信号增强),但仅在主动脉中发生了明显的氧化应激(荧光比率信号升高),进一步佐证了iSHERLOCK对动脉粥样硬化斑块的精准鉴定能力。

作者为了进一步确认主动脉中的动脉粥样硬化斑块,使用市售的LD-Tracker作为对比剂对主动脉切片进行染色分析。发现iSHERLOCK能够以更高的特异性对脂质斑块进行染色,而且在黄/红比率通道中可以清楚地描绘出主动脉的形态和氧化应激状态,借此清晰地勾勒出了斑块和动脉壁之间的边界,为动脉粥样硬化斑块的精准切除提供一种可靠的导航分子探针。

鉴于iSHERLOCK探针结构简单,可批量生产,生物相容性良好,我们接下来将推动该探针的临床转化工作,为动脉粥样硬化的早期检测、组织活检和手术导航提供一种全新的影像学工具。

文信息

In-Sequence High-Specificity Dual-Reporter Unlocking of Fluorescent Probe Enables the Precise Identification of Atherosclerotic Plaques

Zhuo Ye, Moxuan Ji, Kefeng Wu, Dr. Jie Yang, Dr. An-An Liu, Prof. Wei Sun, Prof. Dan Ding, Dingbin Liu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202204518


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