南华医院程丹研究员在肿瘤及胰岛素抵抗疾病诊疗研究领域取得重大进展
近日，南华大学附属南华医院临床研究所、生物分子影像研究室程丹研究员团队在肿瘤及胰岛素抵抗疾病诊疗研究方向取得重大新进展。一是开发了肿瘤微环境激活近红外光敏剂诊疗平台，用于肿瘤的精准诊断与高效治疗。二是
近日，南华大学附属南华医院临床研究所、生物分子影像研究室程丹研究员团队在肿瘤及胰岛素抵抗疾病诊疗研究方向取得重大新进展。一是开发了肿瘤微环境激活近红外光敏剂诊疗平台，用于肿瘤的精准诊断与高效治疗。二是开发了一种新型极性敏感的荧光探针，用于实时监测多氯联苯PCB-118诱导胰岛素抵抗模型中脂滴的形态变化，揭示胰岛素抵抗与脂质代谢紊乱的关联。相关成果均发表在著名国际学术期刊Analytical Chemistry（中科院一区TOP期刊，IF： 6.7）。
成果一：基于肿瘤微环境激活的新型光敏剂设计：用于肿瘤近红外成像与光动力治疗
光动力疗法（PDT）作为一种微创、低毒且具有时空可控性的治疗手段，在肿瘤治疗领域展现出广阔前景。然而，传统光敏剂对肿瘤组织缺乏特异性识别，限制了其在临床中的广泛应用。为此，我们成功构建了一种基于碘化硫代半花菁的可激活近红外光敏剂诊疗平台（SHDI）。该平台不仅具备3.23%的单线态氧产率，还表现出优异的组织穿透能力和光稳定性。通过SHDI上羟基的保护与脱保护策略，进一步开发出三种可激活型光敏探针SHDI-H2O2、SHDI-Cys与SHDI-hNQO1。在正常组织中，这些探针的荧光发射与光动力活性因识别基团的淬灭作用而处于“关闭”状态；一旦进入肿瘤微环境，它们可被相应的肿瘤相关物质特异性激活，同步恢复近红外荧光与光动力活性，从而实现高信噪比的肿瘤成像与精准治疗。在HCT-116移植瘤模型中，SHDI-hNQO1展现出显著的光动力治疗效果，验证了该平台在活体内的应用潜力。综上所述，这一可激活近红外光敏剂诊疗平台为肿瘤的精准诊断与高效治疗提供了新的策略，具有重要的临床转化价值。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c01048
成果二：基于极性超敏感荧光探针的PCB-118诱导胰岛素抵抗模型中动态脂质代谢环境健康风险评估
环境污染物，特别是持久性有机污染物（POPs），对全球生态系统和人类健康构成严重威胁。其中，多氯联苯PCB-118作为一种典型的类二噁英污染物，因其高度的化学稳定性、生物累积性和强毒性，被证实与胰岛素抵抗（IR）、2型糖尿病等代谢性疾病密切相关。然而，长期以来，缺乏能够动态、直观地监测PCB-118在活体系统中引发代谢紊乱的有效工具。为了突破这一瓶颈，本研究创新性地设计并合成了一种名为LD-DCDSB的极性超敏荧光探针。该探针采用独特的供体-受体-供体（D-A-D）分子结构，具有大斯托克斯位移、优异的光稳定性、高荧光强度及对微环境极性极其敏感的特性，能特异性靶向细胞内的脂滴（LDs）。研究团队利用LD-DCDSB，首次实现了在多种活细胞、斑马鱼及小鼠模型中，对PCB-118诱导的胰岛素抵抗进行实时、可视化的动态监测。研究结果揭示，PCB-118暴露会导致脂肪细胞发生显著的脂滴代谢异常，包括脂滴数量增多、体积肥大以及内部极性降低。机制研究表明，这一过程是通过激活AhR信号通路上调Fsp27蛋白，抑制脂解作用，进而阻碍胰岛素信号通路（PI3K/AKT），最终引发胰岛素抵抗。同时，该过程还伴随着线粒体功能障碍、活性氧（ROS）水平升高和细胞凋亡。通过胰岛素增敏剂二甲双胍（MET）及基因手段敲低Fsp27，均能有效逆转上述病理变化，这为干预治疗提供了实验依据。该工作成功地搭建了环境毒理学与代谢疾病诊断之间的桥梁。LD-DCDSB探针不仅为深入理解环境污染物导致代谢紊乱的分子机制提供了强大工具，也为未来评估污染物健康风险、筛选和评估相关治疗策略开辟了新的技术路径，具有一定的科学意义和潜在的转化应用价值。
该成果以“Environmental Health Risk
Assessment of Dynamic Lipid Metabolism in PCB-118 -Induced Insulin Resistance
Models Using a Polarity-Ultrasensitive Fluorescent Probe”为题于近期在线发表在Analytical Chemistry上。南华大学附属南华医院张红帅博士为本文第一作者。南华大学附属南华医院程丹研究员为本研究论文的通讯作者。南华大学附属南华医院为第一通讯单位。同时，该研究还得到了南华大学药学院何隆薇教授的大力支持。
陈染羲
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c04918
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