浙大李方园/上海交大凌代舜AM: T1-T2可切换纳米探针用于帕金森病的早期精确诊断

2023-12-31 BioMed科技 BioMed科技 发表于上海

这一创新设计预示着α-顺式寡聚物非侵入性可视化策略的发展,标志着PD早期精确诊断的进步。

α-突触核蛋白(α-syn)低聚物在帕金森病(PD)的病理学中起着核心作用。实现体内α-syn寡聚物的准确检测为PD的早期精确诊断提供了一条很有前景的途径。而磁共振成像(MRI)具有非侵入性和特殊的组织穿透性,为体内观察α-syn低聚物提供了有力的工具。尽管如此,确保诊断的特异性仍然是一项艰巨的挑战。

在本研究中,浙江大学李方园副教授和上海交通大学凌代舜教授等人介绍了一种新型MRI探针(ASOSN),它包含用单链片段可变(scFv)抗体功能化的高灵敏度反铁磁性纳米颗粒,使其具有识别和结合α-syn低聚物的能力,并可触发T1-T2 MRI信号的转换。值得注意的是,ASOSN具有在体内准确区分α-顺式寡聚物和神经炎症的独特能力。此外,ASOSN有助于对生命系统中对内源性α-syn寡聚物进行非侵入性和精确的可视化。这一创新设计预示着α-顺式寡聚物非侵入性可视化策略的发展,标志着PD早期精确诊断的进步。相关工作以“Alpha-Synuclein Oligomers Driven T1-T2 Switchable Nanoprobes for Early and Accurate Diagnosis of Parkinson's Disease”为题发表在Advanced Materials

图片

【文章要点】

ASOSN由反铁磁性纳米颗粒组成,这些磁性纳米颗粒进一步用单链片段可变(scFv)抗体修饰,其CDR3区与α-syn寡聚物的Val 71和Val 77疏水性相互作用,可实现对α-syn低聚物的特异性识别。在不存在α-syn低聚物的情况下,ASOSN保持分散状态。而在添加α-syn低聚物后,由于scFv抗体的CDR3区域与α-syn低聚物的片段71和77中的缬氨酸残基之间的疏水性相互作用,导致了功能化ASOSN的单链抗体的显著组装,从而形成了ASOSN组装体(图1)。

图片

图1 ASOSN

而进一步的实验也显示,在正常脑组织和神经炎症病变中,ASOSN保持稳定解组装的状态,导致MRI信号变化最小。然而,ASOSN在暴露于α-syn低聚物时发生了显著的转变。在α-syn低聚物高水平表达的病变中,ASOSN聚集以响应分子相互作用,导致弛豫率(r2/r1)显著增加,并出现T2造影行为。MRI信号中的这种动态转变,可使得T1-T2开关行为变得更加明显。相反,当将ASOSN应用于炎症部位时,所产生的MRI信号变化最小,特别是在T1加权MRI中,这是由于小胶质细胞摄取ASOSN导致的分子相互作用较小。这种区别能够有效地区分α-突触低聚物病变和神经炎症病变。因此,T1-T2可切换的MRI信号促进了内源性α-syn寡聚物在体内的非侵入性检测和精确定位(图2),允许实时监测PD中的病理性蛋白质演变。

图片

图2 MRI实时监测

文献链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310404

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (1)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2178311, encodeId=620f21e831182, content=<a href='/topic/show?id=a1f9485204d' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#帕金森病#</a> <a href='/topic/show?id=a80d109463fb' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#MRI探针#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=22, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=109463, encryptionId=a80d109463fb, topicName=MRI探针), TopicDto(id=48520, encryptionId=a1f9485204d, topicName=帕金森病)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=cade5395722, createdName=梅斯管理员, createdTime=Sun Dec 31 14:27:17 CST 2023, time=2023-12-31, status=1, ipAttribution=上海)]

相关资讯

每一口外卖都在损害大脑!Science子刊最新:微塑料能侵入大脑,或诱发帕金森病!

Science Advances:纳米塑料能够进入大脑,与神经元中的蛋白纤维发生作用,从而加剧帕金森病的风险。

Annals of neurology:口语改变可预测快速眼动睡眠行为障碍的表型转换

自动语言分析可预测从iRBD向伴有认知障碍的突触核蛋白病亚型的表型转换,因此可用于对神经保护试验的患者进行分层。

王共强:帕金森病临床中西医结合治疗

帕金森病的主要特征是静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓以及姿势步态异常等运动症状,此外还有注意力减退、痴呆、抑郁、自主神经功能障碍等非运动症状。

JNNP: 外周中性粒细胞和淋巴细胞对早期未治疗帕金森病的预后意义

本研究结果提示在血液生物标志物中,只有较高的中性粒细胞计数与帕金森病患者运动进展加快和黑质纹状体多巴胺能退化加速有关。

European Radiology:退行性帕金森病中脑和脑桥MRI形状分析及其临床和脑脊液的相关性

非典型帕金森病呈现不同的脑干形状模式,与临床严重程度和神经元变性相关。在MSA中,形状分析可以作为一个潜在的诊断性指标并需要进一步的探索。相比之下,形状分析对PSP的鉴别价值相当有限。

Molecular Neurodegeneration:非靶向血清代谢组学揭示了帕金森病中氨基酸和脂质代谢的新关联

本文揭示了PD相关代谢物,证实了之前的几项观察结果,包括对p-cresol葡萄糖醛酸,以及新涉及的有趣的代谢物,如伊他康酸盐。本文数据还表明,PD中的氨基酸和脂质代谢以及炎症过程的代谢紊乱。