近日，湖北大学化学化工学院刘志洪教授带领的“分子诊断与精准治疗”团队，在肝脏缺血-再灌注损伤领域取得新进展。该团队设计合成了一种发射在第二近红外窗口长波长区域（NIR-IIb,1500-1700nm）的可逆氧化还原荧光探针，实现了活体肝脏缺血-再灌注损伤的实时监测。

肝脏缺血-再灌注损伤（Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury, HIRI）涉及局部缺血损伤和再灌注损伤两个相互关联的阶段，是肝切除和肝移植等手术过程中不可避免的并发症。据统计，HIRI可导致10%的早期肝移植失败、45%的组织排异现象和器官损伤，极大限制了肝脏切除术的适应症及边缘性肝供体的应用，严重阻碍了肝移植手术的应用和救治效果。因此，准确、实时地监测HIRI的动态发展将为其早期诊断、及时干预和疗效评估提供重要机会。

目前，肝损伤的临床诊断方法通常包括血检、肝组织活检和影像学诊断，但分别存在滞后性、静态性、不灵敏性、分辨率低等局限。现有研究表明，活性氧物质（Reactive Oxygen Species, ROS）的产生是HIRI发生、发展的一个重要标志。因此，实时监测肝脏HIRI过程中ROS的分子水平变化将是早期诊断与辅助治疗的重要途径。近年来，荧光探针因其优异的灵敏度和空间分辨率，在疾病诊断与治疗领域展示出极大潜力。然而，目前尚没有探针可用于活体内ROS的动态监测。

图1 NIR-IIb可逆氧化还原荧光探针的响应性能及HIRI实时成像应用（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202212721）

为解决上述问题，该团队巧妙地利用稀土纳米颗粒（荧光团）与Mo-多金属氧簇（识别基团）之间可调的吸收竞争作用，设计合成了一种NIR-IIb光学窗口（>1500 nm）发射的可逆氧化还原纳米荧光探针REPOMs，成功用于肝缺血-再灌注全过程中ROS动态变化的实时、可视化监测（图1A）。实验证明，该探针对于连续的氧化-还原循环处理具有很好的可逆响应性能（图1B）。得益于NIR-IIb光子极强的组织穿透能力和探针优异的响应性能，研究人员成功绘制了HIRI期间肝脏内时间分辨的ROS曲线（图1C）。并且，通过该方法进一步揭示了缺血预处理后ROS的具体变化趋势。尤为重要的是，通过跟踪ROS的动态变化，成功实现了HIRI期间及时的药物干预和后续的疗效监测。以上研究结果表明，探针REPOMs在生物医学研究领域具有很高的优越性和实用性，有望为HIRI的早期诊断和及时治疗提供强有力的工具，并促进相关肝脏学研究的发展。

相关工作近日发表在化学顶级期刊Angewandte Chemie International Edition (德国应用化学)上，论文题为“Tracking Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury in Real Time with a Reversible NIR-IIb Fluorescent Redox Probe”。化学化工学院博士后宋丹为论文第一作者，刘志洪教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和湖北省创新群体项目的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202212721

（审稿：张修华）