【Coord.Chem.Rev.】动脉粥样硬化多响应荧光探针的研究进展与病理导向分类解析
【Coord.Chem.Rev.】动脉粥样硬化多响应荧光探针的研究进展与病理导向分类解析
文章标题:Recent advances in multi-responsive fluorescent probes for atherosclerosis 文章作者:Qing-Li Gu, Wen-Jing Ma, Tian-Yi Shang, Qi-Yan Lv, Xi Li, Bing Yu 文章链接:10.1016/j.ccr.2026.218516

病理驱动下的诊断需求演进与综述动因
动脉粥样硬化作为心脑血管疾病的核心病理基础,其早期诊断与机制解析已从血管结构改变演化至微环境分子水平的动态监测。传统单响应荧光探针在识别单一生物标记物时,极易受到体内复杂背景信号干扰,且无法准确揭示多因子共演化的病理过程;同时,既有综述多侧重于探针的化学结构设计或单一响应分子,缺乏从动脉粥样硬化完整病理演化视角出发的系统总结。本综述旨在建立以病理演进为主线的整合性分类框架,厘清多响应探针在活性氧/脂滴、炎性酶、微环境异常及代谢信号通路等关键病理环节的荧光响应机制与成像性能,为下一代高特异性精密诊断探针的理性设计及早期临床精准诊疗提供系统指引。
Scheme.1 Schematic illustration of the pathological progression and microenvironmental alterations during AS.
病理演化分类框架、核心进展与未来路线研判
综述打破了传统以化学发光团分类的模式,构建了以动脉粥样硬化病理发展阶段为核心的五大分类体系:即针对早期脂质沉积与氧化应激的“活性氧与脂滴双响应”、演进期炎性因子的“炎症与异常酶活性双响应”、斑块微环境恶化的“病变微环境紊乱双响应”、信号调控异常的“代谢与信号通路双响应”以及“三响应探针策略”。评述逻辑主线紧扣病理微环境的多标记物协同识别,着重对比了不同设计在降低假阳性信号、提升病灶靶向性及消除环境干扰方面的机制差异。
在核心进展方面,综述总结了代表性探针的性能突破与技术路线优缺点。例如,针对HClO/脂滴双响应探针(如SFL-HClO与NOR1),通过结合超分辨率结构光照显微技术,实现了在亚细胞尺度对脂滴边缘HClO分布的精细定位,以及平滑肌细胞向泡沫细胞转化的实时动态监测;针对过氧化氢/脂滴响应探针(如MeOND@PMM),利用聚合物胶束包载克服了传统脂滴探针水溶性差、体内循环半衰期短的技术瓶颈。横向对比显示,虽然利用分子内电荷转移(ICT)、扭曲分子内电荷转移(TICT)或自组装等策略显著提高了信噪比与灵敏度,但探针普遍存在发射波长较短、深部组织穿透力不足的问题,在非侵入性活体诊断中的应用仍受限。
在未来研究规划上,综述研判了该领域的关键突破方向。短期内应优化分子结构将发射光谱推向近红外区域,并结合纳米载体提升体内靶向输送效率;长期基础研究则需深挖多响应作用机制,澄清复杂体内微环境中多标的物的协同响应动力学。同时,综述指出当前研究普遍存在缺乏标准化活体评估体系、深部组织穿透性与生物安全性评估不足等瓶颈,亟需建立更加规范的定量测试体系以推动临床转化。
病理框架创新的核心贡献与研究局限
本综述的核心贡献在于首次从病理演化全过程的角度搭建了多响应荧光探针的系统性分析框架,纠正了过往仅关注分子化学结构而忽视病理关联性的认知偏颇,清晰阐明了双响应及多响应策略在消除单标的物波动干扰、提升诊断准确性上的独特优势。然而,综述本身也存在一定的客观局限性,由于主要聚焦于代表性多响应分子的设计与成像应用,未能覆盖所有未发表的临床前文献,且部分复杂信号通路探针的文献样本数量较少。总体而言,该文为探针分子设计与生物医学诊疗的深度融合提供了清晰的技术脉络与理论参考。
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