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中山大學(xué)黃佳國(guó)課題組Angew:腎素活性成像指導(dǎo)高血壓精準(zhǔn)治療

來(lái)源:中山大學(xué)      2024-09-24
導(dǎo)讀:全世界約有12.8億人被診斷患有高血壓,每年近1080萬(wàn)人死于中風(fēng)、心肌梗死或其他血管疾病和腎臟疾病。盡管血壓計(jì)和降壓藥的普及在一定程度上提高了高血壓的診療水平,但由于高血壓的病理生理異質(zhì)性,血壓有效控制率仍相對(duì)較低(約50%)。因此,對(duì)高血壓進(jìn)行分類(lèi)管理和監(jiān)測(cè)將有助于實(shí)施個(gè)性化治療。近日,中山大學(xué)黃佳國(guó)教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種高靈敏、具有臨床轉(zhuǎn)化前景的腎素響應(yīng)型熒光探針用于高血壓分類(lèi)和精準(zhǔn)治療,相關(guān)發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

正文

腎素是一種由腎臟產(chǎn)生的,在血壓調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮著重要作用的蛋白酶。據(jù)報(bào)道,通過(guò)血漿腎素活性(PRA)水平分析,高血壓可分為兩大亞型:(i)低腎素高血壓(PRA<0.65 ng-1mL-1h)和(ii)中/高腎素高血壓(PRA>0.65 ng-1mL-1h),它們分別是鈉容量介導(dǎo)的高血壓(V-hypertension)和血漿腎素-血管緊張素介導(dǎo)的血管收縮性高血壓(R-hypertension)。該兩種亞型分別對(duì)‘抗V藥物’和‘抗R藥物’呈現(xiàn)出不同療效。多項(xiàng)臨床研究表明,與傳統(tǒng)治療相比,腎素指導(dǎo)的高血壓治療具有更好的預(yù)后和更高的血壓控制率。然而,傳統(tǒng)的PRA檢測(cè)方法,如放射免疫測(cè)定法、磁傳感器、質(zhì)譜法等,存在不準(zhǔn)確性、過(guò)程繁瑣、復(fù)雜的樣品制備和對(duì)儀器的苛刻要求等缺陷,嚴(yán)重限制了它們的臨床應(yīng)用。光學(xué)成像在臨床前研究和臨床實(shí)踐中為藥物干預(yù)和生理效應(yīng)的實(shí)時(shí)和無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)提供了有力的工具。鑒于此,中山大學(xué)黃佳國(guó)教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種高靈敏、具有臨床轉(zhuǎn)化前景的腎素響應(yīng)型熒光探針用于高血壓分類(lèi)和精準(zhǔn)治療。

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基于此,團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了腎素可激活的熒光探針(ARNs)用于實(shí)時(shí)無(wú)創(chuàng)近紅外在體腎素成像和體外血液及尿液檢測(cè)。ARNs包含三個(gè)關(guān)鍵模塊:金納米團(tuán)簇,腎素底物多肽鏈及可腎清除的近紅外熒光團(tuán)。在起始狀態(tài)下,ARNs是無(wú)熒光的。在激活狀態(tài)下,腎素水解多肽底物釋放出熒光團(tuán),進(jìn)而熒光激活可用于在體成像和即時(shí)尿液檢測(cè)。在本研究中,我們首先構(gòu)建一系列探針并篩選了活性最優(yōu)的ARNM3。該探針一方面可用于高通量篩選腎素抑制劑;另一方面,在高腎素血癥小鼠模型中,探針可對(duì)小鼠體內(nèi)腎素活性水平進(jìn)行實(shí)時(shí)成像和便捷的體外尿液檢測(cè)。更重要的是,所構(gòu)建的大鼠腎素激活型探針ARNR,能夠?qū)Ω哐獕捍笫筮M(jìn)行分類(lèi)和治療監(jiān)測(cè),最終實(shí)現(xiàn)腎素指導(dǎo)的精準(zhǔn)治療。

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總結(jié)

該體系的開(kāi)發(fā)不僅可區(qū)分不同腎素亞型的高血壓,而且能指導(dǎo)治療用藥以顯著提高高血壓控制率,有望在未來(lái)的臨床應(yīng)用中發(fā)揮作用。這一成果近期發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。文章的第一作者是中山大學(xué)的博士研究生周婭和博士后徐偉平,黃佳國(guó)教授為該文章唯一通訊作者。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。


通訊作者簡(jiǎn)介

黃佳國(guó),教授,博士生導(dǎo)師,入選國(guó)家重大人才計(jì)劃青年項(xiàng)目,中山大學(xué)‘百人計(jì)劃’中青年杰出人才項(xiàng)目、‘歐盟瑪麗居里學(xué)者’及廣東省珠江人才計(jì)劃引進(jìn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)核心成員。博士畢業(yè)于德國(guó)海德堡大學(xué),隨后在德國(guó)海德堡大學(xué)及新加坡南洋理工大學(xué)從事博士后研究。20219月加入中山大學(xué)藥學(xué)院。主持國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金等多項(xiàng)科研項(xiàng)目。入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單。迄今共發(fā)表SCI論文70余篇,申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利10項(xiàng)。其中于第一及通訊作者身份發(fā)表論文30多篇,包括Nature Materials (2019, 2022),Nature Reviews Chemistry (2021)Angew. Chem. Int. Ed.,Adv. Mater., ACS nano, Adv. Func. Mater., Chemical science等,成果多次被Nat. Rev. Nephrol、Nat. Mater. 等期刊媒體作為亮點(diǎn)進(jìn)行評(píng)述。

文獻(xiàn)詳情:

Molecular Imaging of Renin Activity using Fluorogenic Nanoprobes for Precise Antihypertensive Therapy. 
Ya Zhou#, Weiping Xu#, Bankang Ruan, Lijuan Zhu, Yuyan Jiang, Hui Cai, Jiaguo Huang*. 
Angew. Chem. Int. Ed. 2024
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416002

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