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一氧化氮（NO）是一种关键的信号分子，在生理和病理过程中起着多方面的作用，包括心血管和免疫功能、神经传递和癌症进展。然而，由于一氧化氮的短暂性和生物环境的复杂性，在体内测量一氧化氮是具有挑战性的。
2024年11月25日，湖南大学宋国胜及张晓兵共同通讯在Nature Materials（IF=37.2）在线发表题为“Responsive probes for in vivo magnetic resonance imaging of nitric oxide”的研究论文。该研究开发了一种一氧化氮体内磁共振成像的响应探针。在这里，研究人员描述了由交联的超顺磁性氧化铁纳米颗粒制成的NO响应磁探针，这些纳米颗粒系在NO敏感的可切割连接物上，用于体内高灵敏度和选择性NO磁共振成像。这些探针能够检测低至0.147 μM浓度的NO，允许在小鼠肿瘤模型中成像和定量NO，研究其对肿瘤进展和免疫的影响，并评估肿瘤相关巨噬细胞对癌症免疫治疗药物的反应。此外，它们促进了器官的解剖和分子成像，有助于识别肝脏的病理改变。总的来说，这些探针代表了研究NO在生理和病理生理过程中剂量依赖性冲突作用的有前途的非侵入性工具。一氧化氮（NO）是体内重要的信号分子，对多种生理功能至关重要。NO信号的异常是一些主要疾病的发病机制的核心，包括心脑血管疾病、神经退行性疾病、肝炎、糖尿病和各种癌症。在癌症中，NO表现出剂量依赖效应：在低浓度时，它可以通过促进血管生成和转移来促进肿瘤进展，而在高浓度时，它可以通过细胞毒性作用抑制肿瘤生长。在肝脏生理学中，eNOS衍生的NO维持肝脏稳态，发挥抗炎作用并防止纤维化。然而，iNOS上调产生的过量NO可导致肝细胞凋亡、炎症并最终导致癌症发生。因此，精确定量生物组织中的NO对于阐明其复杂作用至关重要，这对于开发靶向治疗和评估治疗效果至关重要，特别是在免疫治疗中。NRMP的合成及机理原理图（图源自Nature Materials ）准确测量活体内NO水平仍然是一个重大挑战。传统的定量试剂盒不能可靠地测量体内NO，虽然安培法提供了灵敏度，但其侵入性和对局部测量的限制限制了其实用性。非侵入性成像技术，如荧光、光声和余辉成像等，有利于NO检测，但组织穿透性不足，阻碍了其在全身成像和深部组织评估中的应用。电子顺磁共振成像可以利用自旋捕获试剂检测体内NO，但缺乏动态监测所需的灵敏度。该研究介绍了一种具有高灵敏度和特异性的NRMP体内NO检测方法。它擅长于监测显著的NO移位，防止信号饱和和提供精确的测量。NRMP对于研究NO在肿瘤中的复杂生理和病理作用，帮助制定靶向治疗策略具有重要价值。除了肿瘤分析，它还绘制了生物体中NO的动态图，这对肝损伤等疾病至关重要。此外，NRMP为心血管研究开辟了途径，为NO在心脑血管疾病进展和治疗反应中的多方面作用和剂量依赖效应提供了潜在的见解。
参考消息：
https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae422/7907268?searchresult=1
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