近日,北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉惠玉教授團(tuán)隊(duì)和首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科楊旗教授團(tuán)隊(duì)合作研究了一種基于靶向血栓部位GPIIb/IIIa受體的RGD肽偶聯(lián)金屬有機(jī)骨架(MOF)衍生的含有類(lèi)卟啉結(jié)構(gòu)的介孔碳球(PMCS),進(jìn)行特定位點(diǎn)光熱光動(dòng)力雙重血栓治療,實(shí)現(xiàn)了87.9%的下肢血栓再通率。相關(guān)成果發(fā)表于《Advanced Science》(DOI: 10.1002/advs.201901378)。論文第一作者為張鳳榮同學(xué)和劉玥宏同學(xué),通訊作者為劉惠玉教授與楊旗教授。
血栓相關(guān)疾病,如缺血性卒中,急性心肌梗死、深靜脈血栓形成等,具有高致死率和致殘率。目前以纖維蛋白溶解藥物為代表的溶栓藥廣泛應(yīng)用于臨床,但該類(lèi)藥溶栓后致命的出血風(fēng)險(xiǎn)是其臨床應(yīng)用的一大局限。因此尋求更精準(zhǔn)、更安全、更有效的溶栓策略對(duì)于降低溶栓出血風(fēng)險(xiǎn),改善溶栓治療預(yù)后具有重要意義。
圖1. 特定位點(diǎn)雙光療的設(shè)計(jì)思路
最近,近紅外(NIR)光介導(dǎo)的光熱治療受到了相當(dāng)多的關(guān)注。研究表明,部分納米材料能在近紅外光(NIR)照射下通過(guò)朗道阻尼效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為熱能并對(duì)材料鄰近分子蛋白結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。本研究使用靶向納米顆粒介導(dǎo)的雙模態(tài)近紅外光溶栓,著重于提高生物安全性以及溶栓效應(yīng)。靜脈注射后,偶聯(lián)RGD肽的PMCS可以主動(dòng)靶向血栓,并借助NIR光在血栓位點(diǎn)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化,使纖維蛋白骨架結(jié)構(gòu)及紅細(xì)胞等重要血栓組成成分崩解,從而實(shí)現(xiàn)有效溶栓。與傳統(tǒng)的溶栓策略相比,該技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì):
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1. RGD-PMCS可以主動(dòng)靶向活化的血小板表面上的GPIIb/IIIa受體,避免系統(tǒng)性纖維蛋白溶解療法的高出血風(fēng)險(xiǎn);
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2. RGD-PMCS產(chǎn)生的活性氧可通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化損傷血小板第三因子,從而抑制血栓復(fù)發(fā);
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3. 光動(dòng)力學(xué)和光熱療法的結(jié)合可以大大提高血栓破裂的效率并防止較大碎片的繼發(fā)性栓塞。
本研究在下肢血栓模型中在一次光療后,使用7.0 T高場(chǎng)磁共振在體成像證實(shí)再通率達(dá)到87.9%。綜合研究結(jié)果表明,該策略是一種無(wú)創(chuàng)、有效的溶栓方案。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委以及中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的支持。
劉惠玉教授,北京化工大學(xué)博士生導(dǎo)師,國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者。2007年獲得中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所博士學(xué)位,畢業(yè)后留所工作。2015年被聘為北京化工大學(xué)生命學(xué)院教授,加入“軟物質(zhì)科學(xué)與工程高精尖創(chuàng)新中心”與“有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。長(zhǎng)期從事納米生物材料的合成,在光控腫瘤治療方向取得了重要進(jìn)展。先后主持5項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金。在Angew. Chem. Int. Ed.,Adv. Mater.,ACS Nano 等國(guó)際期刊發(fā)表論文70余篇,引用4100余次,當(dāng)期1%ESI高被引論文7篇,H因子30。兼任SCI期刊Journal of Nanoscience and Nanotechnology專(zhuān)刊客座編輯,生物化工青年工作委員會(huì)委員,中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)青年委員會(huì)委員,北京粉體技術(shù)協(xié)會(huì)第二屆理事會(huì)理事,北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)組織工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員,納米毒理委員會(huì)青年委員,中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)納米生物技術(shù)分會(huì)常務(wù)委員。曾獲中國(guó)科學(xué)院盧嘉錫青年人才獎(jiǎng),中國(guó)科學(xué)院“青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)”首屆優(yōu)秀會(huì)員,北京市科技新星等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
楊旗教授,首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科主任醫(yī)師,博導(dǎo),北京市科技新星,教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才,國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)青,國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃“青年拔尖人才”。診療特長(zhǎng):心腦血管疾病影像學(xué)。在JACC、Circulation: imaging、Stroke、JCMR等雜志發(fā)表SCI論文60余篇,獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。主持國(guó)自然重大研究計(jì)劃、“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北自然重點(diǎn)等10余項(xiàng)科研項(xiàng)目。獲全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng),北京市優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng),在國(guó)際血管成像聯(lián)盟獲得青年研究獎(jiǎng),F(xiàn)擔(dān)任國(guó)際心臟磁共振協(xié)會(huì)Fellow,國(guó)際醫(yī)學(xué)磁共振學(xué)會(huì)Junior Fellow,中華放射學(xué)會(huì)心胸專(zhuān)委會(huì)資深委員,中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)放射學(xué)會(huì)心血管專(zhuān)委會(huì)委員,中國(guó)醫(yī)療保健促進(jìn)會(huì)心血管磁共振分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)等學(xué)術(shù)職務(wù)。擔(dān)任EJR, INT J CARDIOVAS IMAG雜志編委。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901378
劉惠玉課題組網(wǎng)頁(yè):http://www.liuhuiyugroup.com
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