药物性肾功能衰竭(DIRF)是一种严重的内科并发症,病死率较高。然而,由于目前的DIRF诊断方法依赖于对晚期生物标志物的检测,因此如何实现对DIRF的早期诊断和预后评估仍是一项极具挑战性的难题。有鉴于此,中山大学黄佳国教授开发了一个两性离子单分子半花菁(ZCs)库,其可用于构建对DIRF进行早期诊断的可激活探针。
本文要点:
(1)实验通过将烷基磺酸盐和季铵盐阳离子整合到半花菁骨架中,使得这些探针具有两性离子的性质,因此能够实现低血浆蛋白结合率(<5%)和显著的肾脏清除效果(~96%)。随后,研究者利用能被caspase-8(细胞凋亡的起始指标)特异性切割的四肽来“掩盖”性能最佳的ZC6,进一步开发了一种可激活型探针ZCRR。
(2)在顺铂诱导的DIRF小鼠模型中,系统给药的ZCRR能有效地在肾脏内聚集,并响应升高的caspase-8,以"开启"近红外荧光信号,从而能够比临床方法更早地(60 h)实现对肾内细胞凋亡的敏感检测,并精确评估不同药物对DIRF小鼠的凋亡修复作用。由于ZCRR可通过尿液排泄,因此ZCRR还能够通过体外光学尿液分析实现对DIRF的远程检测,并预测肾脏保护效果。综上所述,该研究构建了一种可通过肾脏清除的单分子支架,有望用于开发具有多功能的可激活型探针以实现对肾脏疾病的管理。
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