半胱氨酸组织蛋白酶会诱导纤维帽分解以导致动脉粥样硬化斑块破裂，这也是心脏病发作、中风等急性心血管事件的重要诱因之一。然而，由于现有的动脉粥样硬化相关组织蛋白酶荧光探针的特异性较低且穿透深度不足，因此其在准确测量斑块中的组织蛋白酶B (CTB)活性等方面仍面临着严峻的挑战，极大地阻碍了对斑块易损性的准确评估。为了解决这些问题，湖南大学张晓兵教授和宋国胜教授将亲脂烷基链和亲水CTB底物添加到半花青碱支架中，开发出了一种脂解锁CTB响应性探针(L-CRP)，该探针可将脂质和CTB作为解锁光声(PA)信号的两把“钥匙”，以用于测量亲脂环境中CTB活性。

本文要点：

（1）研究发现，该特性使得L-CRP能够准确地对泡沫细胞和动脉粥样硬化斑块中特定的CTB活性进行成像，并同时对脂质缺乏环境(如M1型巨噬细胞和LPS诱导的炎症病变)中的CTB保持沉默。此外，与基于近红外荧光成像的现有CTB探针(~ 0.3 cm)相比，L-CRP产生的可激活PA信号具有更深的组织穿透能力(>1.0 cm)，更适用于活体小鼠的动脉粥样硬化成像。

（2）在动脉粥样硬化小鼠中，L-CRP探针能够动态地报告斑块内的CTB水平，并证明了其与斑块易损特征(如纤维帽厚度、巨噬细胞募集、坏死核心大小)密切相关，从而可实现对动脉粥样硬化小鼠合并肺炎的风险分层。此外，L-CRP也能够成功地识别切除的人体动脉组织中的动脉粥样硬化斑块，因此有望在临床应用中实现对斑块易损性的辅助诊断。

Yuan Ma. et al. Rational Design of a Double-Locked Photoacoustic Probe for Precise In Vivo Imaging of Cathepsin B in Atherosclerotic Plaques. Journal of the American Chemical Society. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c04981

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04981