8x8ⅹ华人永久免费视颍,中文字幕高清在线中文字幕,高清无码午夜福利在线观看,精品国产人成亚洲区

歡迎來到化學加!萃聚英才,共享化學!化學加,加您更精彩!客服熱線:400-8383-509

JMC封面|上海藥物所分子影像中心開發(fā)基于疊氮骨靶向的小分子近紅外二區(qū)熒光骨質疏松診斷試劑

來源:上海藥物所      2021-08-16
導讀:我國正逐漸進入老齡化社會。據(jù)預測至2050年,我國老年人口將接近3.8億,占總人口比重27.9%,約三個人中就有一個老年人。骨質疏松是一種嚴重威脅老年人身心健康的常見疾病,其特點為單位體積骨量的減少和骨質微結構的破壞。該疾病發(fā)病率高且有較為嚴重的并發(fā)癥,其中最常發(fā)生通常也是危害最大的并發(fā)癥便是骨折,使患者活動受限、生活不能自理,增加肺部感染、褥瘡發(fā)生率,不僅嚴重影響患者生命質量、增加死亡率,也給個人、家庭和社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔。因此,盡早準確診斷以及長期有效監(jiān)測骨質疏松,對預防骨折等相關并發(fā)癥的發(fā)生有著重要的意義。

The Old Man and Death,Joseph Wright of Derby (1734–1797)

  臨床上常用的骨骼疾病影像技術包括X射線,CT、MRI、SPECT/CT及PET/CT。這些成像手段由于潛在的電離輻射危害、價格高昂及低時空分辨率等缺點,無法實現(xiàn)骨質疏松長期快速監(jiān)測(如圖1)。光學成像因無輻射、無創(chuàng)傷、操作簡單及成本低等特點,是生物醫(yī)學成像領域中的研究熱點。光學成像根據(jù)波長不同進行分類,400-700 nm為可見及近紅外一區(qū)成像,1000-1700 nm則為近紅外二區(qū)成像。相比于近紅外一區(qū)成像,近紅外二區(qū)熒光成像有穿透深度更深(數(shù)厘米)、背景低(生物組織自熒光與散射更少)檢測靈敏度高等優(yōu)勢,更適合骨質疏松光學成像監(jiān)測。

圖1.目前診斷骨骼相關疾病常用的幾種影像技術及各自優(yōu)缺點。

  2021年8月3日,中國科學院上海藥物研究所分子影像中心程震團隊和陳浩團隊合作,在Journal of Medicinal Chemistry雜志上發(fā)表了題為“Azide-Dye Unexpected Bone Targeting for Near-Infrared Window II Osteoporosis Imaging”最新研究成果,報道了利用小分子熒光探針在近紅外二區(qū)進行骨質疏松成像研究。該研究從抗HIV藥物齊多夫定與結構類似藥物司他夫定藥代動力學的顯著差異受到啟發(fā),選擇齊多夫定特有的疊氮基團為可能的骨靶向基團,設計了一種不同于傳統(tǒng)膦酸修飾的骨靶向探針,取得了良好的成像效果。文章被遴選為當期雜志的supplementary cover page介紹。

  之前,已報道的骨靶向熒光探針多采用膦酸修飾為骨靶向基團,主要為兩大類:一種是花菁類染料,其主要應用于近紅外一區(qū)成像窗口,存在成像深度不夠等缺點;另一類探針則為納米材料類,雖能在二區(qū)窗口成像,但因其由材料組成,存在長期毒性未知等缺點,限制了臨床轉化。因此,開發(fā)水溶性的近紅外二區(qū)骨靶向探針具有重要的意義。

  疊氮是一種常見的化學基團,可轉化為各種功能化合物,廣泛應用與生物醫(yī)學研究。然而,到目前為止很少有研究報道疊氮對化合物體內藥代動力學的影響。在本研究中,研究人員在查閱文獻的過程中,發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象:兩個治療艾滋病的藥物,司他夫定(d4T)和齊多夫定(AZT),是結構極為類似的核苷酸類似物藥物(如圖2)。其中,齊多夫定具有廣為人知的骨髓抑制毒性,同時14C標記的齊多夫定藥代動力學研究也證實其在骨組織中大量聚集,結構類似但無疊氮基團的司他夫定卻未顯示骨相關毒性。

圖2 脫氧胸腺嘧啶核苷,司他夫定和齊多夫定的結構及骨抑制副作用對比

  據(jù)此,科研人員設計合成了一個帶有疊氮基團的水溶性近紅外二區(qū)小分子探針N3-FEP-4T以及結構類似但不含疊氮基團的FEP-4T作為對照(如圖3)。初步研究疊氮基團可能的骨靶向作用。

  圖3 水溶性近紅外二區(qū)小分子探針N3-FEP-4T及FEP-4T結構對比

  在一系列體外相關實驗后,研究人員分別用兩個探針進行了小動物活體近紅外二區(qū)熒光成像,下圖4顯示的是在正常小鼠俯臥位成像時兩者的對比。圖中可以看到,在N3-FEP-4T成像的小鼠中脊柱清晰可見,而FEP-4T成像的小鼠脊柱較為模糊,提示疊氮基團可能有助于幫助實現(xiàn)骨靶向。

圖4 N3-FEP-4T 和FEP-4T在正常小鼠體內骨成像效果對比

  接著,研究人員利用N3-FEP-4T探針在骨質疏松小鼠中進行診斷成像,獲得了良好的活體及離體成像效果(如圖5)。N3-FEP-4T為疊氮修飾化合物的生物學應用打開了新的窗口,為體內骨靶向提供了除經(jīng)典膦酸修飾外的另一種設計策略。

圖5 N3-FEP-4T在正常小鼠及骨質疏松模型小鼠體內骨成像效果對比

  上海藥物所陳浩課題組與復旦大學華山醫(yī)院核醫(yī)學科聯(lián)合培養(yǎng)研究生張曉慶、陳浩課題組職工吉愛艷為本研究的共同第一作者。上海藥物所分子影像中心程震研究員、陳浩研究員和助理研究員瞿春容,以及復旦大學華山醫(yī)院核醫(yī)學科劉興黨教授為通訊作者。該研究獲得了國家自然科學基金,上海市浦江人才,上海市科技重大專項等項目的資助。

  全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jmedchem.1c00839


聲明:化學加刊發(fā)或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn

<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>