鄭樂民團隊利用高靈敏的光聲納米探針實現(xiàn)在分子水平非侵入性地成像動脈粥樣硬化斑塊
8月16日，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院鄭樂民教授團隊在Advanced Materials (IF=27.4)在線發(fā)表了題為“Non-invasive nanoprobe forin vivo photoacoustic imaging of vulnerable atherosclerotic plaque”的研究論文。該研究發(fā)展了一種高靈敏的光聲納米探針，在分子水平實現(xiàn)了對動脈粥樣硬化不穩(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) 是引起心血管疾病的重要原因，能夠在分子水平識別不穩(wěn)定斑塊，對心血管疾病的預(yù)防和治療尤為重要。泡沫細胞是動脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊的主要成分，并且在泡沫細胞中骨橋蛋白（OPN）的表達明顯增高。基于以上背景，該研究團隊設(shè)計并合成了一種高靈敏的納米探針OPN Ab/Ti3C2/ICG，該探針可通過對泡沫細胞表面OPN抗原的特異識別作用，靶向富集到不穩(wěn)定斑塊局灶部位，從而實現(xiàn)對不穩(wěn)定斑塊的非侵入性在體光聲成像。
圖. OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針的合成以及對不穩(wěn)定斑塊的靶向識別
該研究團隊利用Ti3C2納米片做載體共負載OPN Ab和ICG分子。所形成的OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針顯示出了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納米探針在細胞水平和組織水平分別呈現(xiàn)出了對泡沫細胞和AS不穩(wěn)定斑塊組織的靶向識別性。OPN Ab/Ti3C2/ICG納米探針通過靜脈注射到apoE-/-AS斑塊模型小鼠體內(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。
這項研究由北京大學(xué)工學(xué)院博士后葛曉曉和北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院博士研究生崔宏圖為共同第一作者，鄭樂民教授為通訊作者，同時也感謝北京大學(xué)工學(xué)院郭少軍研究員的幫助。這項研究得到國家自然科學(xué)基金委“血管穩(wěn)態(tài)與重構(gòu)的調(diào)控機制重大研究計劃”和面上基金的支持。
作者簡介：
鄭樂民，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院心血管研究所副所長，教育部重點實驗室主任助理。心血管代謝與蛋白質(zhì)組學(xué)研究室主任，研究員，博士生導(dǎo)師。獲得國家自然基金委“優(yōu)秀青年基金”、中組部“萬人計劃”青年拔尖人才基金、教育部“新世紀人才基金”等。主持國自然血管重大專項培育基金國自然面上基金與青年基金（5項）、北京市面上基金（2項）等多項基金。
研究方向：
脂蛋白、脂質(zhì)代謝與心腦血管功能研究。研究心腦血管疾病、代謝性疾病以及衰老等疾病狀態(tài)下三者相互關(guān)系。脂蛋白研究重點為高密度脂蛋白（HDL），脂質(zhì)代謝包括腸道菌群影響的相關(guān)代謝。
血管功能包括心血管腦血管等，特別是內(nèi)皮細胞等研究。通過蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)技術(shù)來研究衰老相關(guān)的動脈粥樣硬化等疾病中的重要代謝物，以及調(diào)控代謝的重要蛋白對血管功能影響。
結(jié)合新材料新技術(shù)研究在心腦血管功能方面的應(yīng)用，包括治療與體外診斷技術(shù)的應(yīng)用與研究。結(jié)合納米微粒材料對炎癥細胞等進行標記與藥物運輸。
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