肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）是肝脏组织长期缺血损伤并随之发生血液灌注的病理过程，肝切除、肝移植等外科手术后发生HIRI可导致肝功能障碍和肝衰竭。HIRI不仅会诱发急性和慢性排斥反应，还会引起远端器官继发性功能障碍，影响手术效果和患者预后康复。HIRI发生、发展过程中，次氯酸（HOCl）等ROS在肝细胞中大量产生，引起脂质过氧化、离子稳态紊乱等一系列病理事件，进一步导致肝细胞凋亡或坏死，加剧肝损伤。HOCl能够作为HIRI的可靠生物标志物实现HIRI的早期诊断，又能作为HIRI的关键靶标实现HIRI的有效干预和治疗。研究表明，在HIRI过程中甘氨酸通过避免钙离子超载、引起氯离子内流、抑制蛋白酶活性来发挥重要的保护作用。因此，迫切需要开发一种以HOCl为靶点，实现HIRI的早期诊断与靶向给药的方法。
基于以上背景，山东师范大学唐波教授/李平教授课题组发展了一种多功能“三合一”荧光平台用于治疗HIRI，并验证了其在HIRI中良好的诊断、治疗作用。该成果以“A multifunctional “three-in-one” fluorescent theranostic system for hepatic ischemia– reperfusion injury”为题发表在国际权威杂志Chemical Science上。文章第一作者是山东师范大学刘继红博士（现为华东理工大学博士后）、山东师范大学硕士研究生尹冬妮。山东师范大学张雯副教授、巴斯大学Tony D. James教授、山东师范大学李平教授和唐波教授为论文共同通讯作者。
图1 HIRI过程中MB-Gly的荧光调控机制及作用示意图。
该工作开发了多功能荧光诊疗一体化平台（MB-Gly）用于实现HIRI的精准诊断与及时药物干预治疗。MB-Gly对HOCl具有良好的荧光响应及优异的选择性。MB-Gly能够可视化脂多糖（LPS）和佛波酯（PMA）刺激下内源性HOCl水平的上升。同时，MB-Gly可以实时成像和动态监测肝细胞和小鼠肝脏中HIRI全过程的HOCl的水平波动。MB-Gly首次实现了HIRI肝细胞的及时药物干预治疗，能够减轻HIRI引起的肝损伤。探针MB-Gly能够早期检测HIRI过程中过量生成的HOCl水平和靶向释放甘氨酸，为HIRI的早期诊断和及时干预提供了新材料。
3. 总结与展望
我们成功开发了一种用于HIRI的早期诊断和靶向治疗的智能多功能系统MB-Gly。HIRI期间过量的HOCl诱导MB-Gly中脲键的快速断裂，有助于荧光监测和HIRI的精确治疗。MB-Gly可以成功地可视化HIRI期间肝细胞和活体小鼠肝脏中的HOCl水平，并评估潜在HIRI药物的疗效。通过对HIRI相关生物标志物的联合评价，MB-Gly对HIRI肝细胞和小鼠表现出强大的治疗作用。因此，该多功能平台能够使用近红外荧光跟踪和监测肝功能的演变。RNA测序证实了MB-Gly通过影响细胞凋亡，氧化应激，炎症和代谢相关基因的表达而发挥治疗作用。本研究为开发综合诊断和治疗工具提供了“三合一”策略，为氧化应激相关疾病的早期诊断和靶向治疗提供了新策略。
4. 全文链接：
全文链接：https://doi.org/10.1039/d4sc04962d
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