湖南大学张晓兵/宋国胜JACS：双锁光声探针精准评估动脉粥样硬化斑块易损性

动脉粥样硬化是导致心血管疾病的主要原因，动脉粥样硬化斑块的破裂会诱发冠心病、心绞痛、心肌梗塞、心源性猝死等心脏疾病以及脑卒中等脑部疾病，严重危害了人类的健康。目前，常规的临床成像方法（例如超声、磁共振成像等）主要通过影像学方法成像血管的狭窄程度，这难以在早期阶段预测动脉粥样硬化斑块的易损性。

针对这一问题，湖南大学化学化工学院宋国胜教授和张晓兵教授通过将亲脂性的半花菁染料和亲水性组织蛋白酶B（CTB）识别肽结合，使用不同亲脂性的烷基链调控分子的亲疏水能力，得到了一种脂质和CTB双激活的分子成像探针L-CRP，用于动脉粥样硬化斑块易损性的准确评估。

探针L-CRP的亲水性二肽被CTB切割后，释放出亲脂性的半花菁染料（HD-alkyl）在生理环境中只有微弱的光声信号，但在亲脂性环境中则展现出强的光声信号。因此，L-CRP能够有效地区分富含脂质的泡沫细胞和缺乏脂质的巨噬细胞，并准确成像动脉粥样硬化斑块中的CTB活性。

L-CRP能够靶向动脉粥样硬化斑块，并可以被动脉粥样硬化斑块内的CTB特异性激活，而且其光声信号与斑块的易损性直接相关，证实了L-CRP能够通过光声成像可靠地反映斑块的易损性特征。

作者还使用探针L-CRP用于区分动脉粥样硬化小鼠和健康小鼠，并且探针L-CRP也能够用于动脉粥样硬化合并肺炎小鼠的风险分层。最后，他们还对离体的人体斑块中的CTB进行了成像，能够很好地区分动脉粥样硬化斑块和正常血管，这对于帮助临床医生识别动脉粥样硬化斑块提供了新的研究思路。

相关论文发表于J. Am. Chem. Soc.，该工作的第一作者为马原和尚瑾慧，通讯作者是湖南大学宋国胜和张晓兵。

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Rational Design of a Double-Locked Photoacoustic Probe for Precise In Vivo Imaging of Cathepsin B in Atherosclerotic Plaques

Yuan Ma, Jinhui Shang, Liuhui Liu, Menghuan Li, Xinyu Xu, Hui Cao, Li Xu, Wei Sun, Guosheng Song*, and Xiao-Bing Zhang*

J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c04981

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