南开新闻网讯(通讯员 梁梦云) 近日,南开大学研究团队在动脉粥样硬化斑块多维度精准诊断与干预研究中取得重要进展,集成了近红外二区荧光、光声和磁共振成像功能于单一有机分子探针,实现了活体动脉粥样硬化斑块的早期多维度精准识别与治疗监测。该研究成果在《自然•通讯》(Nature Communications)上发表。
图1:动脉粥样硬化斑块的多模态跨尺度成像诊断与靶向治疗干预的研究示意图
心血管疾病是全球范围内导致发病和死亡的首要原因,每年约占全球所有死亡人数的一半。其中,动脉粥样硬化是导致心脑血管疾病的主要原因,其病程由动脉斑块内的脂质蓄积和慢性炎症共同驱动,这些斑块破裂会引发心肌梗死、脑卒中和心源性猝死等严重威胁生命安全。因此,动脉粥样硬化的早期检测和精确监测对于促进及时治疗干预、缓解症状以及阻止疾病进展至关重要。
由于斑块结构的复杂性和传统成像模式的局限性,在病变早期检测和斑块成分识别方面缺乏灵敏度和特异性,具有互补优势的多模态成像可以提供更全面、高分辨率的病理信息。然而,传统的多模态成像往往通过多组分共混的方法,其组分复杂、重复性较差且临床转化前景有限。针对上述问题,研究团队首次报道了单一分子同时实现近红外二区荧光、光声与磁共振成像,并且通过合理的设计使每种成像模式信号的同步增强,实现动脉粥样硬化斑块的多维度精准解析,并且对治疗干预过程进行原位可视化监测。
研究团队开发了一种新型的有机分子探针,可同时实现高亮度近红外二区荧光、光声及磁共振成像,通过连接Gd-DOTA配体可以增强荧光信号强度并促进光声转化,同时抑制自由翻转可以增强磁共振成像信号,实现三种成像信号的同步增强。利用三种成像模式优势互补的特点可以提供关于斑块位置、深度和形态的跨尺度信息。进一步制备了分级靶向的递送体系,将多模态成像与选择性泡沫细胞干预相结合,以改善动脉粥样硬化的管理效能。为实现靶向治疗,将分子探针与阿托伐他汀药物共负载响应性载体中,载体表面伪装巨噬细胞膜并修饰泡沫细胞靶向肽。这一分级靶向策略能够精准靶向炎性斑块及泡沫细胞,实现药物的可控释放,从而促进脂质外排、减轻炎症信号,并在动脉粥样硬化动物模型中增强斑块稳定性,并且在治疗过程中还可以实现原位实时监测。该成像引导的整合治疗体系为心血管疾病的精准诊疗提供了广阔前景。
图2:动脉粥样硬化斑块干预机制研究与原位成像监测
南开大学为该工作第一完成单位和通讯单位。南开大学药物化学生物学全国重点实验室、生命科学学院齐迹教授和中国医学科学院李稳研究员为通讯作者,南开大学博士研究生宋健文和康晓颖为论文的共同第一作者。该研究得到了国家海外高层次引进人才项目、国家自然科学基金项目和天津市重点科技项目等的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-70463-7
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