研究进展:类风湿性关节炎(RA)是一种具有自身免疫性的炎症性疾病,通过破坏关节功能致使患者永久性残疾,严重威胁了公共卫生安全。在临床实践中,近红外二区(NIR-II)成像技术因高分辨率被视为诊断RA的重要手段。然而,多数NIR-II发光源无法进行疾病特异性激活,无法区分正常和病理组织。因此,设计一种可激活且能够根据特定的病理特征开启NIR-II 荧光信号的探针,对提高RA诊断的灵敏度和准确性具有重要意义。研究表明,活性氧(ROS)的过量产生在RA的发病机制中起着关键作用,使用ROS清除剂靶向清除ROS可对RA进行干预治疗。但RA是多种因素作用的结果,仅依赖单一的ROS清除治疗难以实现炎症的有效缓解。目前,基于气体的疗法,如CO是一种具有抗炎作用的治疗性气体,是治疗RA的有效方法。基于此,设计一种集成ROS清除和CO释放的多功能治疗性探针为RA的缓解提供了一条有希望的途径。 解决方案:在本工作中,作者通过开发一种具有长波长发射的聚集诱导发射(AIE)中心和ROS响应的锰碳基笼基团的新型分子探针(TTCO),提出了一种基于ROS激活的NIR-II 荧光成像的RA诊断和治疗策略。在该探针中,锰碳基与ROS反应发生裂解,释放出AIE发光源(TT),导致NIR-II 荧光信号显著增强。除开启成像的功能外,TTCO 还具有 ROS 触发的治疗性 CO 气体释放功能,使ROS清除和CO释放功能同时应用到RA治疗中(图1)。此外,TTCO可自组装成为生物相容性的纳米探针,再将抗白细胞介素-6受体(IL-6R)抗体与该纳米探针偶联,即可进行RA靶向性治疗。在给患有胶原性关节炎的小鼠治疗时,纳米探针在RA部位表现出明亮的NIR-II 荧光信号,提高了RA诊断的灵敏度和准确性(图2)。ROS清除、CO气体释放和白细胞介素-6(IL-6)信号阻断的协同作用显著减轻了小鼠的RA症状。图1:ROS触发的探针结构变化和CO释放的示意图。
图2:(a)小鼠经过不同处理后的NIR-II 荧光变化图像;(b)小鼠经过不同处理后的前爪、后爪的照片;(c)小鼠经过不同处理的关节的NIR-II 荧光图像。
结论:综上所述,本工作开发了一种用于诊断和治疗类风湿性关节炎(RA)的新型探针,对促进RA相关疾病的精确检测和治疗具有重要意义,为开发高性能、可激活的治疗策略提供了新的思路。参考文献:Ji Qi et al. Microenvironment-Activatable
Probe for Precise NIR-II Monitoring and Synergistic Immunotherapy in Rheumatoid
Arthritis. Adv. Mater. 2024, 2409661.