基于近红外荧光成像技术的脑内Aβ斑块分析方法的基础研究

Alzheimer's disease (AD) is considered as the fourth reason for senile death. The only definitive confirmation of AD depends on postmortem histopathologic examination of Aβ plaques. In vivo observation and detection of Aβ plaques via molecular imaging may facilitate early diagnosis, therapeutic monitoring and development of therapeutic drugs for AD. This project is aimed to develop a method for dynamic observation and quantification of Aβ plaques in vivo at the same time, via near-infrared fluorescence (NIRF) imaging. Firstly, a series of NIRF probes targeting Aβ plaques, with push-pull electronic structures, are to be developed. Then, evaluation methods are applied to screen NIRF probes with high affinity and selectivity for Aβ plaques, such as fluorescence staining, inhibition assay and biodistribution. The selected NIRF probes are then to be injected into AD transgenic mice for NIRF imaging in vivo and ex vivo, to evaluate the effectiveness of method for dynamic observation and quantification of Aβ plaques in vivo at the same time. The method using NIRF imaging in this project may be supportive for in vivo analysis of Aβ plaques in the brain without nuclear damages.

阿尔茨海默病（AD）是仅次于心脏病、癌症、中风的导致老人死亡的第四大杀手，然而目前AD的确诊仍只能通过患者死后尸检脑内的Aβ斑块等判断。利用体内成像技术在体观察并检测脑内Aβ斑块的沉积，可为AD的早期诊断、疗效监测以及治疗药物的研究等提供极大便利。本课题旨在利用近红外荧光成像技术，建立同时满足在体动态观察与定量检测脑内Aβ斑块的方法。以脑内Aβ斑块为靶点，设计一系列具有推-拉电子结构的近红外荧光探针，并通过荧光染色、体外竞争结合、体内分布等方法筛选具备高亲和性与选择性的近红外荧光Aβ分子探针；利用筛选的荧光探针对AD转基因小鼠进行脑内活体实时光学显像，评价利用近红外荧光成像进行在体动态观察与定量检测脑内Aβ斑块的有效性。本课题利用近红外荧光成像在体观察并检测脑内的Aβ斑块，避开了核医学的放射性辐射等缺点，为临床研究脑内Aβ斑块的分布行为以及其分析方法的建立提供重要依据。

阿尔茨海默病（AD）是仅次于心脏病、癌症、中风的导致老人死亡的第四大杀手，然而目前AD的确诊仍只能通过患者死后尸检脑内的Aβ斑块等判断。利用体内成像技术在体观察并检测脑内Aβ斑块的沉积，可为AD的早期诊断、疗效监测以及治疗药物的研究等提供极大便利。本课题旨在利用近红外荧光成像技术，建立同时满足在体动态观察与定量检测脑内Aβ斑块的方法。以脑内Aβ斑块为靶点，设计并制备了一系列具有推-拉电子结构的近红外荧光探针，并通过荧光染色、体外竞争结合、体内分布等方法筛选了具备高亲和性与选择性的近红外荧光Aβ分子探针，且探针与Aβ斑块结合后显示荧光增强；利用筛选的荧光探针对AD转基因小鼠进行脑内活体实时近红外荧光显像和脑部感兴趣区域（ROI）的半定量分析，可有效地区分转基因小鼠和正常小鼠对照。本课题利用近红外荧光成像在体观察并检测脑内的Aβ斑块，避开了核医学的放射性辐射等缺点，为临床研究脑内Aβ斑块的分布行为以及其分析方法的建立提供重要依据。