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藥學(xué)院李聰教授團隊對近年報道的致癇灶生物靶標(biāo)和分子探針進(jìn)行了分析和總結(jié)，該工作以題為《定制材料實現(xiàn)癲癇可視化：從生物標(biāo)志物到影像探針》（Tailoring Materials for Epilepsy Imaging: From Biomarkers to Imaging Probes）綜述文章發(fā)表在《Advanced Materials》雜志。神經(jīng)血管單元是維持大腦正常工作的基本功能單元，其由神經(jīng)元-膠質(zhì)細(xì)胞-毛細(xì)血管構(gòu)成，三者功能上相依存，生理上相影響，任何一種細(xì)胞功能或代謝異常均會產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)，誘發(fā)癲癇產(chǎn)生。如圖1所示，外部刺激和遺傳缺陷累積等風(fēng)險因素觸發(fā)神經(jīng)元興奮性升高，釋放多種活性分子并激活小膠質(zhì)細(xì)胞。活化小膠質(zhì)細(xì)胞分泌促炎細(xì)胞因子和蛋白水解酶破壞腦毛細(xì)血管完整性。血腦屏障通透性增加導(dǎo)致外周淋巴細(xì)胞入腦并進(jìn)一步提高腦內(nèi)炎性水平，誘導(dǎo)星型膠質(zhì)細(xì)胞增生，抑制神經(jīng)遞質(zhì)重攝取并加劇神經(jīng)元興奮性。神經(jīng)血管單元中不同細(xì)胞功能異常形成正向反饋回路，促進(jìn)神經(jīng)炎癥播散，降低神經(jīng)元放電闕值，最終導(dǎo)致致癇灶的生成。本工作將癲癇病理狀況歸納為功能異常、分子異常和結(jié)構(gòu)異常三類，詳細(xì)介紹了針對上述異常的生物標(biāo)志物，相應(yīng)分子探針的設(shè)計方案、成像機制和病灶定位性能，強調(diào)了生物材料優(yōu)化對提高探針生物利用度、藥物動力學(xué)特征、血腦屏障通透性、病灶定位靈敏度和信噪比的重要作用。最后對下一代癲癇可視化探針的設(shè)計和臨床轉(zhuǎn)化面臨挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望。

復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院博士研究生趙靜、王聰博士為該論文的共同第一作者，李聰教授為論文的通訊作者。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士研究生孫琬冰參與論文撰寫。該工作獲得國家重點研發(fā)計劃，國家杰出青年基金，國家自然基金重點項目，上海市腦與類腦智能基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究市級科技重大專項，復(fù)旦大學(xué)雙一流項目，博新計劃以及博士后面上等項目的支持。