光聲納米探針被應用于心血管疾病診斷

           2020年9月06日，北京大學(xué)基礎醫學(xué)院鄭樂(lè )民教授團隊在A(yíng)dvanced Materials期刊上在線(xiàn)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)現了對AS不穩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(dòng)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不穩定斑塊對心腦血管疾病的預防和治療尤為重要。據報道，巨噬細胞泡沫化是促進(jìn)AS不穩定斑塊形成的主要原因【2】；在這一過(guò)程中，骨橋蛋白 (OPN) 會(huì )在泡沫細胞表面過(guò)表達。
通過(guò)特異性識別泡沫細胞表面的OPN抗原，則有助于實(shí)現對AS不穩定斑塊的靶向成像【3】。發(fā)展高靈敏的成像造影劑為在分子水平靶向識別AS不穩定斑塊提供了一種新思路。
北京大學(xué)研究團隊利用納米材料卓越的表面效應和易于修飾的特性，選取Ti3C2納米片做載體共負載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(guò)熒光成像方法，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針?lè )謩e在細胞水平和組織水平呈現出了對泡沫細胞和AS不穩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(guò)靜脈注射到apoE?/?AS模型小鼠體內，在富含不穩定斑塊的主動(dòng)脈弓部位呈現出了明顯的光聲信號。這些結果表明，OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針可在分子水平識別AS不穩定斑塊的主要成分，為非侵入性可視化區分AS不穩定斑塊提供了新的思路。

　　　鄭樂(lè )民教授團隊主要致力于通過(guò)生物代謝質(zhì)譜等技術(shù)來(lái)研究心血管相關(guān)疾病的病生理機制，并探究高靈敏的適用于心腦血管疾病的生物醫學(xué)診斷新方法。該團隊在2016年通過(guò)光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)發(fā)現，TMAO水平與AS斑塊穩定性密切相關(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可增加小鼠體內衰老細胞的數量（主要是神經(jīng)元），引起了小鼠海馬CA3區域中的神經(jīng)元衰老，并損傷海馬CA1區域的超微結構。