宋國勝教授和張曉兵教授在磁共振分子影像研究中取得重要突破

一氧化氮（NO）是人體中重要的信号分子，參與調節血流、維持細胞活力及保護心肌和神經細胞等多種生理過程。NO 信号異常與心腦血管疾病、神經退行性疾病、肝炎、糖尿病和癌症等密切相關。研究表明，NO 的生物學效應與其濃度密切相關：在癌症中，低濃度 NO 能夠促進腫瘤血管生成及腫瘤擴散，高濃度 NO 則可以産生細胞毒性抑制腫瘤生長；在肝髒疾病中，适量 NO 可維持肝穩态并防止肝纖維化，而過量的NO可能引發肝部炎症和癌變。因此，精确測量 NO 濃度對研究其生理病理作用至關重要。然而，因其半衰期短、濃度低且在體内環境中易受多種因素影響，NO 的活體精準檢測仍面臨重要挑戰。

近日，2003网站太阳集团宋國勝教授和張曉兵教授團隊成功開發出一種基于超順磁性納米顆粒的NO磁共振成像探針，通過NO切割反應調控納米探針的磁化率及飽和磁化強度，從而實現NO的高靈敏度檢測。該探針在NO的檢測中顯示出高特異性和抗幹擾能力，同時能夠感知NO濃度的微小變化，檢測限為 0.147 μM，為在活體中準确定量NO的水平提供了可靠的技術支持。

研究結果顯示，該探針能夠對小鼠腫瘤中的 NO 進行準确成像和實時評估，從而實現腫瘤中NO濃度的精準定量，探究不同濃度的NO對腫瘤進展的雙重影響，從活體層面闡明NO的濃度依賴性功能。通過成像巨噬細胞産生的NO，該探針也能夠用于評估腫瘤相關巨噬細胞對不同免疫治療劑的反應，指導更高效的腫瘤治療試劑的開發。

進一步基于磁共振成像高穿透深度的優勢，該探針能夠通過成像肝部NO水平的變化評估深層肝組織的病理損傷，同時結合解剖成像信息精準定位局部肝損傷。研究團隊利用磁共振成像成功證明了糖尿病小鼠的肝損傷程度與NO成像信号之間存在聯系，為揭示NO 在糖尿病并發症中複雜生理和病理作用提供了新的研究策略。

研究團隊所開發的新型NO成像探針，在活體分子成像中展示出了高靈敏度和高特異性，有助于研究 NO 的複雜生理功能和在腫瘤中的病理作用，推動靶向治療策略的制定。同時，NO的準确評估對肝損傷等疾病的進展預測和治療方法的選擇至關重要。該項研究工作也為心血管疾病的研究提供了新的成像方法，為未來探究NO 在心腦血管疾病的多方面作用及劑量依賴性研究中提供了分析工具。

相關研究成果以《Responsive probes for in vivo magnetic resonance imaging of nitric oxide》為題發表在國際頂級期刊《自然-材料》《Nature Materials》。文章的通訊作者是2003网站太阳集团宋國勝教授和張曉兵教授。第一作者是陸暢博士（2003网站太阳集团博士後）。

圖1、一氧化氮磁共振成像探針的構建及其響應機制。

圖2、磁共振成像小鼠腫瘤中的一氧化氮圖片。

圖3、磁共振成像定位局部肝損傷。