藥物性腎功能衰竭(DIRF)是一種嚴重的內科并發癥,病死率較高。然而,由于目前的DIRF診斷方法依賴于對晚期生物標志物的檢測,因此如何實現對DIRF的早期診斷和預后評估仍是一項極具挑戰性的難題。有鑒于此,中山大學黃佳國教授開發了一個兩性離子單分子半花菁(ZCs)庫,其可用于構建對DIRF進行早期診斷的可激活探針。
本文要點:
(1)實驗通過將烷基磺酸鹽和季銨鹽陽離子整合到半花菁骨架中,使得這些探針具有兩性離子的性質,因此能夠實現低血漿蛋白結合率(<5%)和顯著的腎臟清除效果(~96%)。隨后,研究者利用能被caspase-8(細胞凋亡的起始指標)特異性切割的四肽來“掩蓋”性能最佳的ZC6,進一步開發了一種可激活型探針ZCRR。
(2)在順鉑誘導的DIRF小鼠模型中,系統給藥的ZCRR能有效地在腎臟內聚集,并響應升高的caspase-8,以"開啟"近紅外熒光信號,從而能夠比臨床方法更早地(60 h)實現對腎內細胞凋亡的敏感檢測,并精確評估不同藥物對DIRF小鼠的凋亡修復作用。由于ZCRR可通過尿液排泄,因此ZCRR還能夠通過體外光學尿液分析實現對DIRF的遠程檢測,并預測腎臟保護效果。綜上所述,該研究構建了一種可通過腎臟清除的單分子支架,有望用于開發具有多功能的可激活型探針以實現對腎臟疾病的管理。
Ya Zhou. et al. Tailored Zwitterionic Hemicyanine Reporters for Early Diagnosis and Prognostic Assessment of Acute Renal Failure. Angewandte Chemie International Edition. 2023
DOI: 10.1002/anie.202315457
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202315457