近日,我校朱棟教授課題組在國際知名期刊Chemical Engineering Journal(中科院一區(qū),IF:13.4)發(fā)表題為“Viscosity-activated reversible fluorescent probe for monitoring the diabetic refractory wound microenvironment”的研究性論文,為“血瘀”高粘度微環(huán)境定量監(jiān)測(cè)提供新策略。
中醫(yī)“血瘀證”是眾多慢性病(如心腦血管病、糖尿病并發(fā)癥、婦科疾病等)的核心病理環(huán)節(jié),表現(xiàn)為血液運(yùn)行不暢,與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的血液/體液粘度異常升高、微循環(huán)障礙密切相關(guān)。然而,傳統(tǒng)中醫(yī)辨證依賴主觀經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也缺乏在活體、細(xì)胞層面實(shí)時(shí)精準(zhǔn)評(píng)估“血瘀”狀態(tài)(如局部粘度)的技術(shù),阻礙了精準(zhǔn)診斷和高效藥物篩選。團(tuán)隊(duì)繼成功設(shè)計(jì)制備出通用型癌癥微環(huán)境粘度診斷探針 CBT-Q后(Chemical Engineering Journal. 2023, 464, 142521),又設(shè)計(jì)可逆近紅外探針 N-ACT-Q,雙技術(shù)形成“微環(huán)境粘度定量工具箱”。
探針通過分子旋轉(zhuǎn)受限機(jī)制,在癌細(xì)胞、糖尿病高粘度微環(huán)境中特異性觸發(fā)近紅外熒光,對(duì)粘度可逆檢測(cè)范圍覆蓋0.98-776 cP,178nm超大斯托克斯位移突破生物背景干擾。雙探針均具備超長時(shí)程監(jiān)測(cè)能力(N-ACT-Q追蹤細(xì)胞線粒體粘度40小時(shí),CBT-Q長達(dá)72小時(shí)),并實(shí)現(xiàn)體液無創(chuàng)診斷:CBT-Q通過血漿粘度差異精準(zhǔn)區(qū)分早/晚期腫瘤小鼠,N-ACT-Q則直接量化糖尿病血液粘度異常。研究不僅揭示糖尿病傷口高粘度與N-鈣粘蛋白/EMT通路的分子關(guān)聯(lián),也為癌癥與“血瘀證”建立了共通的微環(huán)境病理觀測(cè)基準(zhǔn)。
該技術(shù)為中醫(yī)藥“血瘀證”研究帶來定量精準(zhǔn)工具。研究者利用N-ACT-Q實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥物治療效果,實(shí)現(xiàn)活血化瘀中藥效能的精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)量化:經(jīng)典中藥丹參的有效成分-丹參酮IIA 治療糖尿病傷口4天后,探針熒光強(qiáng)度直降1.59倍,客觀證實(shí)其顯著降低局部“血瘀”(粘度);同時(shí)傷口愈合速度提升2.16倍,療效獲得可視化驗(yàn)證;CBT-Q開創(chuàng)“一針驗(yàn)血”診斷新模式,通過血漿粘度熒光成像即可無創(chuàng)識(shí)別活體腫瘤高粘度微環(huán)境。實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥“活血化瘀”理論通過高時(shí)空分辨率技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制闡釋與療效評(píng)價(jià)一體化。
博士研究生付文娟為兩篇論文第一作者,朱棟教授為該論文通訊作者。南京中醫(yī)藥大學(xué)為第一通訊單位。該研究獲得國家自然科學(xué)基金(82274219)和南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)一流學(xué)科開放項(xiàng)目(No. ZYXPY2024-004)資助。
原文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164350
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142521