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目的:动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)早期易损斑块的高分辨成像与精准诊断对于防治急性心脑血管疾病具有重要意义。然而,目前存在的靶向特异性不足、成像敏感度较差等问题严重制约着易损斑块的早期识别及治疗。针对上述科学问题,本研究通过构建一种靶向的双模态成像纳米探针,实现对动脉粥样硬化易损斑块形态和成分性质的早期精准成像和无创动态监测。方法:利用动脉粥样硬化易损斑块泡沫巨噬细胞表面高表达的清道夫受体AI(scavenger receptor-AI,SR-AI)作为分子探针的靶点,以Gd修饰的纳米金簇(nanoclusters,NCs)作为载体,制备可精准靶向易损斑块的高分辨磁共振(MR)/荧光双模态纳米探针(PP1-Au@GSH@Gd NCs),并明确探针的表征、生物相容性和在体内组织器官的生物学分布。体外培养泡沫巨噬细胞(RAW264.7),建立ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型,分别利用磁共振成像仪、荧光成像系统,在细胞和活体水平动态观察PP1-Au@GSH@Gd NCs靶向纳米探针在斑块的聚集情况,评估斑块的负荷和性质,最终进行组织学定量分析,验证该纳米探针的靶向双模态成像效果。结果:(1)本研究制备的PP1-Au@GSH@Gd NCs纳米颗粒尺寸均一,分散性好。其水合粒径约6.1±0.12 nm,表面电位约-10.3±2.48 m V,具有良好的胶体稳定性。紫外分光光度计显示其在400 nm处有UV-vis特征吸收峰。(2)该纳米探针的T1弛豫效率高达28.347 mM-1·s-1,具有出色的磁共振T1加权对比成像能力及荧光成像能力。MTT实验、活体血生化分析及体重监测证明该探针细胞毒性及活体毒性低,生物相容性极佳,适合作为易损斑块分子成像的造影剂。(3)体外培养鼠源性巨噬细胞(RAW264.7),利用荧光显微镜、流式细胞仪和MR成像定性并定量分析纳米探针的靶向效率。一系列体外细胞结合实验表明,多功能纳米探针PP1-Au@GSH@Gd NCs对SR-AI高表达的泡沫巨噬细胞具有高度结合特异性和亲和力。(4)给予ApoE-/-小鼠高脂高胆固醇饮食(high fat and cholesterol diet,HFD)喂养20周后,通过称量各鼠体重、眼眦取血测血脂谱变化及小鼠动脉壁组织油红O染色证实高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型构建成功。(5)ApoE-/-小鼠体内易损斑块MR/荧光双模态成像结果显示,经鼠尾静脉注射靶向分子探针PP1-Au@GSH@Gd NCs后,动脉粥样硬化易损斑块处T1加权像信号及荧光信号随时间增加而逐渐增强,注射探针8小时后,易损斑块T1加权信号及荧光信号增强效果最显著,且能持续增强至32小时。(6)斑块组织切片镀银染色、油红O染色、SR-AI、F4/80免疫组织化学染色及免疫荧光染色证实,PP1-Au@GSH@Gd NCs纳米探针在高表达SR-AI的血管壁易损斑块处高度聚集。结论:本研究构建的多功能纳米探针PP1-Au@GSH@Gd NCs可准确靶向具有易损倾向的斑块,从多个角度精确分析早期易损斑块的性质、成分等病理信息,为实现真正意义上的动脉粥样硬化易损斑块分子水平早期诊断和无创动态监测提供了重要科学依据和实验证据支持,在AS易损斑块临床诊疗中有非常广阔的应用前景。