孙爱嘉团队创新研究THBN双锁荧光探针，开启非酒精性脂肪肝检测新征程

　　在现代社会，随着生活方式的改变和肥胖率的上升，非酒精性脂肪肝(NAFLD)正成为全球范围内日益严重的健康问题。据世界卫生组织数据显示，全球约有25%的成年人受非酒精性脂肪肝影响，在我国，这一比例更是高达30%左右，且呈现出年轻化的趋势。非酒精性脂肪肝不仅会导致肝脏功能受损，还与糖尿病、心血管疾病等多种代谢性疾病密切相关，若不及时诊断与干预，可能迅速进展为肝纤维化、肝硬化，甚至引发肝癌。NAFLD的病程具有可逆性，严重威胁着人类的健康。因此，实现早期诊断对于遏制疾病进展至关重要。

　　一、非酒精性脂肪肝：隐匿的健康杀手

　　非酒精性脂肪肝是一种与酒精摄入无关的肝脏疾病，其病理特征主要表现为肝细胞内脂肪堆积。早期阶段，患者通常没有明显的症状，因此很多人在患病初期并未察觉，直到病情发展到脂肪性肝炎、肝纤维化甚至肝硬化、肝癌时，才出现相应的临床症状，如肝区疼痛、乏力、食欲不振等。此时，治疗难度大大增加，预后效果也不理想。

　　肝脏作为人体重要的代谢器官，承担着合成、分解、转化等多种功能。当肝细胞内脂肪过度堆积时，会影响肝脏的正常代谢功能，导致肝脏解毒能力下降，进而影响全身的生理功能。此外，非酒精性脂肪肝还与胰岛素抵抗密切相关，胰岛素抵抗会导致血糖调节异常，增加2型糖尿病的发病风险。同时，脂肪代谢紊乱还会导致血脂升高，促进动脉粥样硬化的形成，增加心血管疾病的发病几率。

　　据统计，非酒精性脂肪肝患者中，约有10%-30%会发展为脂肪性肝炎，其中又有10%-20%会在10-20年内进展为肝硬化，而肝硬化患者每年有1%-4%的概率发展为肝癌。因此，早期发现和干预非酒精性脂肪肝对于改善患者的预后至关重要。

　　二、现有检测方式的局限：精准检测面临挑战

　　目前，临床上用于检测非酒精性脂肪肝的方法主要包括影像学检查、血液生化检查和肝活检等。影像学检查如超声、CT、MRI等，具有无创、便捷的优点，能够检测肝脏的形态和结构变化，是临床上常用的初步筛查方法。然而，这些方法对于早期轻度脂肪肝的检测灵敏度较低，难以准确评估肝脏脂肪沉积的程度和分布情况。

　　血液生化检查主要通过检测肝功能指标、血脂、血糖等，间接反映肝脏的健康状况。但这些指标的特异性较差，很多因素如感染、药物等都可能导致指标异常，因此不能单独用于非酒精性脂肪肝的诊断。

　　肝活检是诊断非酒精性脂肪肝的金标准，能够直接观察肝细胞的病理变化，准确评估脂肪变性、炎症和纤维化的程度。但肝活检是有创检查，存在出血、感染等风险，且由于肝脏病变的不均匀性，活检样本可能无法代表整个肝脏的情况，同时患者的接受度较低，难以作为常规的筛查和监测手段。

　　此外，现有的检测方法大多只能反映肝脏某一时刻的状态，无法实时动态监测肝脏脂肪代谢的过程，也难以评估治疗效果和预测疾病的进展。因此，开发一种更加精准、无创、实时的检测方法，对于非酒精性脂肪肝的早期诊断、病情评估和治疗监测具有重要的意义。

　　三、孙爱嘉团队：深耕探索，开启检测新方向

　　在这样的背景下，来自大连医科大学的孙爱嘉团队迎难而上，针对现有检测方式的不足，展开了深入的研究。团队成员由一群充满活力和创新精神的科研人员组成，包括生物技术、有机化学、分子生物学、临床医学等多个领域的专业人才。他们凭借跨学科的优势，整合不同领域的知识和技术，为解决非酒精性脂肪肝检测难题提供了新的思路。

　　针对现有检测方法在灵敏度、特异性和实时性方面的不足，孙爱嘉团队意识到，需要从分子水平上精准捕捉肝脏脂肪代谢的关键靶点，开发一种能够特异性识别肝细胞内脂肪堆积的检测工具。经过广泛的文献调研和前期实验，他们将目光聚焦在荧光探针技术上。荧光探针具有灵敏度高、检测速度快、可实时成像等优点，能够在活体水平上对目标分子进行动态监测。

　　团队成员在进行产品试验

　　然而，现有的荧光探针在检测非酒精性脂肪肝时存在一些问题，如特异性不够高，容易受到其他组织和细胞的干扰;稳定性较差，在体内的代谢过程中容易失去活性;成像效果不理想，难以清晰显示肝脏内脂肪沉积的细节。为了解决这些问题，孙爱嘉团队决定研发一种新型的荧光探针——THBN双锁荧光探针。

　　四、THBN双锁荧光探针：创新设计突破瓶颈

　　THBN双锁荧光探针的设计理念源于对肝脏脂肪代谢通路的深入研究。团队发现，一氧化碳(CO)不仅是一种反应性羰基物质(RCS)，也是一种重要的气体信号分子。其生成过程涉及血红蛋白中的血红素，在血红素氧化酶(HO)的催化下，将氧气(O2)还原为CO。近年来的研究表明，NAFLD患者的肝脏组织中，有高水平的血红素加氧酶1(HO-1)的表达，导致CO含量增加。NAFLD 患者由于血红素代谢途径过度激活，导致CO水平升高。因此，CO被视为 NAFLD 检测的重要生物标志物。丙二醛(MDA) 是另一种主要在活性氧(ROS)引起的氧化应激过程中 产生的RCS。由于其在脂质过氧化和DNA链断裂过 程中 产生，长期以来一直被认为是氧化应激的典型生物标志物。在NAFLD患者中，肝脏及血液中MDA水平的升高不仅反映了脂质过氧化的加剧，还与肝脏炎症反应、细胞损伤 以及纤维化进程的推进相关。众多研究表明，MDA含量与NAFLD的发生和发展密切相关。然而，单一检测某种生物标志物都容易受到微环境的干扰，导致出现假阳性的结果。例如，CO既是内源性代谢产物，也可能因吸烟、空气污染等外部环境而增加。此外，CO在血液中的稳定性容易受 O2、CO2等其他气体的竞争性干扰。MDA浓度低、挥发性高，容易受代谢和酶的影响，从而出现不稳定的结果。其他脂质过氧化产物的干扰也可能导致假阳性。这些问题使得单一标志物难以满足精准医学的需求。基于这一发现，孙爱嘉团队设计了一种双靶点识别的荧光探针，即THBN双锁荧光探针。该探针通过两个“锁”结构分别特异性结合CO和MDA，实现对肝细胞内脂肪代谢异常的精准识别。一方面，探针的第一个“锁”识别位点与CO结合，触发红色荧光信号的产生;另一方面，第二个“锁”结构与MDA结合，触发绿色荧光信号的产生。只有当二者均达到检测最低限度时，才能够产生黄色荧光。

　　这种双锁结构的设计不仅提高了探针的特异性，减少了与其他组织和细胞的非特异性结合，还通过双重作用机制增强了检测的灵敏度和准确性。此外，团队还对探针的化学结构进行了优化，提高了其稳定性和生物相容性，使其能够在体内长时间保持活性，实现对肝脏脂肪代谢的实时动态监测。

　　五、实践历程：严谨实验验证实用性及优势

　　为了验证THBN双锁荧光探针的实用性和优势，孙爱嘉团队开展了一系列严谨的实验研究。首先，他们在细胞水平上进行了实验，将探针加入到培养的肝细胞中，观察探针与肝细胞的结合情况和荧光信号的变化。实验结果表明，THBN双锁荧光探针对脂肪变性的肝细胞具有高度的特异性，能够准确识别细胞内的脂肪堆积，而对正常肝细胞的荧光信号较弱，显示出良好的特异性和选择性。

　　接下来，团队在动物模型上进行了活体成像实验。他们建立了非酒精性脂肪肝小鼠模型，通过尾静脉注射THBN双锁荧光探针，利用荧光成像仪对小鼠的肝脏进行实时监测。结果显示，注射探针后，脂肪肝小鼠的肝脏部位出现了明显的荧光信号增强，而正常小鼠的肝脏荧光信号较弱，且荧光信号的强度与肝脏内脂肪沉积的程度呈正相关。这表明探针能够在活体水平上准确检测肝脏内的脂肪堆积情况，具有良好的成像效果。

　　为了进一步评估探针的临床应用潜力，团队还开展了初步的临床试验。他们选取了部分非酒精性脂肪肝患者和健康志愿者作为研究对象，通过静脉注射探针后进行肝脏荧光成像检测。结果显示，THBN双锁荧光探针在患者肝脏内的荧光信号显著高于健康志愿者，且能够清晰显示肝脏内脂肪沉积的区域和程度，与肝活检结果具有良好的一致性。同时，探针在体内的代谢过程安全可控，未发现明显的不良反应。

　　团队成员在进行产品临床试验

　　在与现有检测方法的对比实验中，THBN双锁荧光探针展现出了明显的优势。与超声检查相比，它能够检测到更早期的肝脏脂肪沉积，对轻度脂肪肝的检测灵敏度提高了30%以上;与肝活检相比，它具有无创、可重复检测的优点，能够实时动态监测病情的变化和治疗效果。

　　六、团队成长：在挑战中磨砺，在创新中前行

　　在THBN双锁荧光探针的研发过程中，孙爱嘉团队经历了无数的挑战和困难。从最初的靶点筛选到探针的设计合成，从细胞实验到动物模型和临床试验，每一个环节都凝聚了团队成员的心血和汗水。

　　在靶点筛选阶段，团队查阅了大量的文献，进行了无数次的调研，才最终确定了CO和MDA作为双靶点。在探针的合成过程中，有机化学领域的成员们面临着复杂的化学反应和纯化过程，他们不断优化合成路线，提高探针的产率和纯度。在动物实验和临床试验阶段，医学影像和生物医学工程领域的成员们需要熟练掌握成像技术和数据分析方法，确保实验结果的准确性和可靠性。

　　项目负责人孙爱嘉在和团队成员进行产品讨论

　　在这个过程中，团队成员们相互协作、相互支持，充分发挥了跨学科的优势。他们经常开展学术讨论和交流，分享不同领域的知识和经验，共同解决遇到的问题。孙爱嘉作为团队的带头人，始终坚守在科研一线，为团队成员提供指导和支持，鼓励他们勇于创新、敢于尝试。

　　通过这次研究，团队成员们不仅在科研能力上得到了提升，还在团队协作、问题解决等方面积累了宝贵的经验。年轻的科研人员在项目中得到了锻炼和成长，逐渐成为科研的中坚力量。他们表示，这次经历让他们深刻体会到了科研的艰辛和乐趣，也更加坚定了他们在医学科研领域探索的决心。

　　七、成效显著：为脂肪肝诊疗带来新希望

　　目前，孙爱嘉团队的THBN双锁荧光探针研究已经取得了一系列重要的成果。相关研究成果将发表在国际知名的医学影像和生物医学工程期刊上，希望能得到国内外同行的高度关注和认可。团队还申请了多项发明专利，为探针的进一步转化和应用奠定了基础。

　　在实际应用方面，THBN双锁荧光探针有望成为非酒精性脂肪肝早期诊断、病情评估和治疗监测的重要工具。通过荧光成像检测，医生可以更加精准地了解患者肝脏内脂肪沉积的情况，制定个性化的治疗方案。同时，探针还可以用于药物研发过程中，监测药物对肝脏脂肪代谢的影响，评估药物的疗效和安全性。

　　此外，该探针的研发成功也为其他肝脏疾病的检测提供了新的思路和方法，推动了分子影像学在肝脏疾病诊断领域的发展。

　　八、未来展望：持续创新，迈向精准医疗新高度

　　面对取得的成绩，孙爱嘉团队并没有停下前进的脚步。他们表示，未来将继续围绕非酒精性脂肪肝的精准诊疗开展深入研究，进一步优化THBN双锁荧光探针的性能，提高其检测的灵敏度和特异性，降低成本，使其更适合临床推广和应用。

　　同时，团队计划开展大规模的多中心临床试验，验证探针在不同人群中的有效性和安全性，为探针的临床应用提供更多的证据支持。他们还将探索探针与其他检测方法和治疗手段的联合应用，构建更加完善的非酒精性脂肪肝诊疗体系。

　　在技术创新方面，团队将结合人工智能、大数据等新兴技术，开发智能化的影像分析平台，实现对肝脏生物标志物的自动化定量分析和病情预测，为精准医疗提供更强大的技术支持。

　　从非酒精性脂肪肝的严峻现状到现有检测方式的局限，从孙爱嘉团队的创新探索到THBN双锁荧光探针的研发成功，这一过程凝聚了科研人员的智慧和汗水，也展现了他们对人类健康的责任和担当。相信在未来，随着研究的不断深入和技术的不断进步，THBN双锁荧光探针将在非酒精性脂肪肝的诊疗中发挥更加重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。

责任编辑：柯鹏