近日，南华大学附属南华医院临床研究所生物分子影像研究室程丹教授团队和药学院荧光探针与生物医学成像实验室何隆薇教授团队合作在分析化学、化学生物学等领域的权威期刊《ACS Sensors》（中科院1区TOP期刊，影响因子9.618）、《Analytical Chemistry》（两篇，中科院1区TOP期刊，影响因子8.008）、《Sensors and Actuators: B. Chemical》（中科院1区TOP期刊，IF: 9.221）和《Analytica Chimica Acta》（中科院1区TOP期刊，IF: 6.911）共发表五篇研究性论文。
工作一：Redox-Reversible Near-Infrared Fluorescent Probe for Imaging of Acute Kidney Oxidative Injury and Remedy
急性肾损伤（AKI）是一种临床危重疾病，表现为短时间内肾功能急速下降，可能在数周内致命，因此对急性肾损伤进行早期诊断及干预治疗，可防止其病情加重，降低死亡率。本研究报道了一种高特异性过氧化亚硝酸阴离子/谷光甘肽可逆近红外荧光探针。该探针能够靶向肾脏，首次实现了单独应用顺铂和顺铂联合对乙酰氨基酚所致急性肾损伤的实时评估以及治疗药物的初步疗效评估。实验表明，在一定条件下，联合用药所致的急性肾损伤可能更为严重且不可逆转。该探针可望作为一个潜在的工具来研究氧化应激相关的急性肾损伤进程。
南华大学附属南华医院程丹团队硕士生丁一腾、技术员钟荣斌为论文的共同第一作者，程丹教授和南华大学药学院何隆薇教授为论文的共同通讯作者，南华大学衡阳医学院附属南华医院和药学院为通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.2c02610
工作二：Enhancing the Selectivity of Leucine Aminopeptidase Near-Infrared Fluorescent Probes for Assisting in Surgical Tumor Resection
亮氨酸氨基肽酶（LAP）是生物体内一种重要的蛋白水解酶，可以催化蛋白质或肽底物氨基末端的亮氨酸残基水解，广泛存在于哺乳动物、植物、微生物和肿瘤细胞中，参与调控肿瘤细胞增殖、侵袭和耐药性等重要生理病理过程。LAP的异常表达与乳腺癌、肝癌等疾病密切相关，是一种潜在的肿瘤生物标志物。目前已报道的LAP探针仍存在选择性差的问题。为此，该团队通过开发新型LAP识别基团，发展了一种高特异性LAP荧光探针。该探针不受包括氨基肽酶N(APN)在内的各种生物物种干扰，不仅可以成像活细胞中LAP水平，可视化肿瘤细胞侵袭和迁移过程，也可用于肿瘤中LAP的实时成像，指导乳腺肿瘤的精准切除。
南华大学附属南华医院程丹团队技术员钟荣斌和药学院何隆薇团队硕士生江仁峰为论文的共同第一作者，程丹教授和何隆薇教授为论文的共同通讯作者，南华大学衡阳医学院附属南华医院和药学院为通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04587
工作三：γ‑Glutamyltransferase-Activatable Fluoro-Photoacoustic Reporter for Highly Sensitive Diagnosis of Acute Liver Injury and Tumor
研究表明，γ-谷氨酰转移酶（GGT）在维持细胞氧化还原平衡中发挥重要作用。细胞中GGT过表达被认为与急性肝损伤和肿瘤等疾病发生、发展密切相关，是急性肝损伤和肿瘤的重要临床生物指标。光声成像技术是一种非侵入性和非电离性的生物医学成像方法，可实现高分辨率和高对比度的组织成像，提高检测分析的准确性和可靠性。该研究报道了一种新型γ-谷氨酰转移酶（GGT）近红外荧光/光声探针，该探针不仅可以通过荧光和光声成像技术检测药物诱导急性肝损伤小鼠模型中GGT含量变化，同时可基于GGT表达水平差异成功区分小鼠肿瘤组织和癌旁组织，有望作为急性肝损伤早期诊断和肿瘤荧光成像手术导航的潜在工具。
南华大学附属南华医院程丹团队博士生刘骞、湖南大学袁林教授团队博士袁婕为论文的共同第一作者，程丹教授和袁林教授为论文的共同通讯作者，南华大学衡阳医学院附属南华医院为第一通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04894
成果四：An endoplasmic reticulum-targeted near-infrared probe for monitoring HClO fluctuation in diabetic mice and human blood
次氯酸（HClO）是一种参与各种生理和病理过程以及免疫系统的关键信号分子。最近的一项研究表明，体内过量的次氯酸与糖尿病密切相关，因为它可以诱发内质网的压力。到目前为止，开发能够检测内质网次氯酸的近红外荧光探针仍然是一个挑战。因此，本团队设计并合成了近红外荧光探针NIR-ER-HClO，它能以高选择性、高灵敏度和低毒性对内质网进行染色。该探针可以准确监测活细胞中外源性和内源性次氯酸的变化。此外，NIR-ER-HClO成功用于糖尿病小鼠模型中次氯酸成像。与对照组相比，NIR-ER-HClO在糖尿病小鼠和糖尿病患者的血液中显示了更强的近红外荧光信号。因此，NIR-ER-HClO为诊断糖尿病相关疾病提供了一种有效的方法。
南华大学药学院何隆薇团队青年教师李宋娇博士和药学院硕士研究生杨科为本文共同第一作者，何隆薇教授与南华大学附属南华医院程丹教授为本研究论文的共同通讯作者。南华大学衡阳医学院药学院和附属南华医院为通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.133253。
成果五：A mitochondrial-targeted near-infrared fluorescent probe for visualizing the fluctuation of hypochlorite acid in idiopathic pulmonary fibrosis mice
特发性肺纤维化（IPF）是一种慢性炎症性疾病，会不可逆转地破坏肺部，死亡率很高。诊断IPF并在早期阶段进行治疗是一项挑战。有证据表明，次氯酸可以帮助诊断炎症和相关条件。肺纤维化与线粒体氧化应激有关，其中过量的次氯酸产生是一个关键的分子机制。监测线粒体次氯酸水平有助于研究线粒体氧化应激对IPF的影响。在此，我们开发了一种近红外荧光探针NIR-PTZ-HClO用于检测细胞和小鼠IPF模型中次氯酸水平的变化。该探针具有大的斯托克斯位移，强的近红外荧光信号，灵敏度高，检测速度快，选择性好。NIR-PTZ-HClO成功用于IPF小鼠模型中次氯酸水平检测，此外，还检测到用OFEV药物治疗后的IPF小鼠中的HClO水平急剧下降。因此，NIR-PTZ-HClO探针可为成为肺纤维化疾病进行早期诊断的可靠检测工具，为改善肺纤维化疾病治疗方案提供帮助。
南华大学药学院何隆薇团队青年教师李宋娇博士为本文的第一作者，何隆薇教授与南华大学附属南华医院程丹教授为本研究论文的共同通讯作者。南华大学衡阳医学院药学院和附属南华医院为通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340731。
以上研究工作得到国家自然科学基金、湖南省自然科学基金（杰青项目、面上项目和青年项目）、湖南省创新型省份建设专项基金（湖湘青年）、化学生物传感与计量学国家重点实验室（湖南大学）开放课题基金等项目的支持。
作者介绍
程丹，教授，博士生导师，南华大学附属南华医院青年优秀人才，湖南省杰青、湖湘青年英才支持计划获得者。主持了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金（杰青项目和青年项目）、中国博士后科学基金（特别资助和面上项目）等多个科研项目，以第一/通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Chem. Sci.、Anal. Chem.、ACS Sensor.、Chem. Comm.、J. Mater. Chem. B、Chinese Chem. Lett.等国际国际知名期刊上发表ESI论文20余篇。主要从事分子荧光探针设计及生物医学成像应用研究。
何隆薇，教授，博士生导师，南华大学药学院青年优秀人才。主持国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、山东省自然科学基金等多个科研项目，以第一/通讯作者在Chem. Soc. Rev.、Chem. Sci.、ACS Appl. Mater. Interfaces、ACS Sensor.、Anal. Chem.、Chem. Comm.、Chem.-Eur. J.等国际期刊上发表ESI论文30余篇。主要从事功能荧光分子设计及生物医学成像应用研究。
李宋娇，博士，硕士生导师，南华大学药学院校聘教授。主持湖南省自然科学基金、湖南省教育厅优秀青年基金等多个科研项目，以第一/通讯作者在Anal. Chem.、ACS Sensor.、Chem. Comm.、Sensor. Actuat. B-Chem.、Anal. Chim. Acta.、Dyes Pigements、Analyst等国际期刊上发表论文10余篇。主要从事荧光探针设计及生物医学成像应用研究。
