【Science Advances】倪大龙研究员研发针对急性器官损伤早期诊断、损伤分级、疗效监控的高灵敏荧光比率成像探针

2025年10月，倪大龙研究员在《Science Advances》【IF12.5，Q1】杂志发表题名为“Activatable fluorescent ratiometric probes for early diagnosis and prognostic assessment of acute kidney injury.”——对急性器官损伤早期诊断、损伤分级、疗效监控的高灵敏荧光比率成像探针的研究论文。瑞金医院/上海市伤骨科研究所倪大龙研究员为论文的通讯作者；瑞金医院/上海市伤骨科研究所李妮助理研究员为论文的第一作者。

DOI: 10.1126/sciadv.aea1654

本研究从早期AKI肾脏氧化应激及近端肾小管上皮细胞损伤的致病因素入手，锚定H₂O₂及KIM-1为关键标志物，通过L-丝氨酸修饰的低密度壳聚糖包覆两类特异性识别H₂O₂的荧光传感器Hcy-BOH和Cy-Dopa构建了高灵敏荧光比率探针RP-SC，通过协同靶向KIM-1蛋白和比率响应H₂O₂的策略，从靶向效应和信号调控模式提高诊断早期AKI的准确率。所构建的探针RP-SC不仅可以实现AKI早期诊断，还可精准识别AKI损伤程度，动态监测AKI发展过程中小鼠肾功能的变化，以及评估抗AKI药物治疗后小鼠肾功能的改善。此外，RP-SC比传统血液标志物检测及组织病理更早预警早期AKI的发生，大幅提前早期AKI的诊断窗口，为早期AKI的防治提供帮助。

示意图：RP-SC诊断早期AKI的机制

本文要点：

（1） 从氧化应激和结构损伤的角度分析早期AKI的发病机制，协同识别H₂O₂和靶向KIM-1这两类早期AKI关键标志物，从分子水平上诊断早期急性器官损伤。

（2） 采用抗干扰能力强的比率成像，有效避免了因探针浓度、扩散等背景因素造成的诊断结果假阳性，提高早期诊断准确率。

（3） 构建了高特异性肾脏靶向载体，显著提高探针的肾脏靶向性及保留能力，避免了探针被机体快速清除，实现了长时间动态监测肾功能变化的功能。