引言

动脉粥样硬化斑块炎症是斑块破裂和急性冠脉综合征的核心驱动因素，其中活化的巨噬细胞在炎症微环境中高表达生长抑素受体亚型2（SSTR2）等分子标志物[1,3]。近红外荧光（NIRF）成像凭借组织自发荧光低、穿透深度较深的特点，为在体可视化斑块炎症提供了可能。构建高性能NIRF探针的关键在于荧光团的光物理性质与靶向配体的偶联效率。Cy7-伯胺（Cyanine 7-NH₂，CAS: 1650559-73-1）是一种含伯胺基团的七甲川花菁染料，其吸收和发射位于近红外窗口，且伯胺可作为与羧基活化的靶向配体（如多肽、抗体片段）进行酰胺缩合的偶联位点。本文以SSTR2靶向生长抑素类似物与Cy7-伯胺的偶联为例，系统阐述从探针合成、表征到体外细胞成像与离体斑块成像的实验设计，并讨论透明质酸靶向策略在斑块侵蚀成像中的补充价值[2]。

探针设计与化学偶联策略

将Cy7-伯胺与含羧基的生长抑素类似物通过EDC/NHS活化进行酰胺化偶联，是构建靶向NIRF探针的经典路径。实验设计需关注以下要点：第一，反应摩尔比优化。Cy7-伯胺的伯胺基团反应活性较高，但染料自身在极性溶剂中易聚集，建议以无水DMF为反应溶剂，染料与配体摩尔比在1.2:1至2:1之间筛选，避免过度标记导致配体亲和力下降。第二，活化条件控制。EDC与NHS的摩尔量通常为羧基的2–5倍，活化时间30–60分钟，需在弱酸性至中性pH（6.0–7.0）下进行，以保证羧基活化效率并减少副反应。第三，偶联反应监测。可利用HPLC同时监测染料原料消耗与偶联产物生成，结合质谱确认分子量。由于Cy7染料存在多电荷与聚集倾向，建议采用反相C18柱、乙腈/水（含0.1%甲酸）梯度洗脱。第四，纯化与储存。制备型HPLC纯化后，产物应避光、干燥、-20℃保存，避免反复冻融。需指出的是，以上条件为通用方案，具体配体的最适偶联参数需通过预实验确定；目前尚无针对该特定染料-配体组合的公开优化数据，因此建议在方法学部分报告偶联效率与产物纯度，以增强可重复性。

探针表征与质量控制

探针的可靠表征是后续成像实验的前提。建议从以下维度建立质量控制体系：（1）化学纯度：分析型HPLC测定纯度，一般要求≥95%；（2）光学性质：在甲醇或PBS中测定吸收光谱与荧光发射光谱，确认最大吸收与发射波长，并计算摩尔消光系数；由于Cy7染料易受溶剂极性影响，应报告所用溶剂体系；（3）靶向结合活性：采用表面等离子共振（SPR）或荧光偏振法测定探针与SSTR2的结合亲和力，并与未标记配体比较，评估偶联对亲和力的影响；（4）聚集行为：动态光散射（DLS）监测探针在PBS中的流体力学半径，排除聚集导致的假阳性信号。需要说明的是，上述表征项目为通用推荐，具体接受标准应结合探针用途设定。对于离体成像研究，还应评估探针在血浆中的稳定性，例如37℃孵育后HPLC监测降解峰。

体外细胞成像实验设计

体外实验用于验证探针的靶向特异性与细胞摄取机制。推荐实验分组包括：（1）阳性细胞组：高表达SSTR2的巨噬细胞（如经LPS/IFN-γ活化的巨噬细胞）；（2）受体阻断组：阳性细胞预孵育过量未标记配体后加入探针；（3）阴性细胞组：SSTR2低表达细胞；（4）竞争抑制组：探针与不同浓度未标记配体共孵育。孵育条件建议在无血清培养基中进行，探针浓度通过预实验确定（通常为纳摩尔至低微摩尔范围），孵育时间30–60分钟，随后充分洗涤。成像可采用共聚焦显微镜，Cy7通道激发/发射设置需根据仪器滤光片匹配，避免与其它通道串色。定量分析应报告单位细胞荧光强度、阳性细胞百分比，并采用ImageJ等软件进行盲法分析。若需评估内化机制，可结合4℃摄取抑制实验与内体标记物共定位。需要强调的是，细胞系的选择应报告来源与受体表达验证数据，避免仅凭文献推断。

离体斑块成像与信号定量

离体成像可提供探针在斑块组织中分布的高分辨率信息。实验设计建议：（1）组织来源：人颈动脉内膜剥脱标本或ApoE-/-小鼠主动脉根部切片，需经伦理审批；（2）孵育方案：探针与组织切片共孵育，设置竞争阻断对照与阴性对照（仅染料），洗涤后封片；（3）成像与定量：采用NIRF扫描仪或共聚焦显微镜采集图像，定量斑块区域平均荧光强度与靶本比（TBR），并与组织学染色（如CD68巨噬细胞标记、油红O脂质染色）进行空间共定位分析。对于在体成像向离体转化的研究，还应注意探针给药途径与循环时间对组织分布的影响。本文所引用的两项会议摘要分别报道了基于生长抑素的NIRF探针用于斑块巨噬细胞炎症成像[1,3]以及透明质酸靶向NIRF探针用于斑块侵蚀识别[2]，但摘要未提供探针的具体化学结构、偶联位点及定量数据，因此无法直接推断其是否采用Cy7-伯胺作为荧光报告基团。在实验设计中，建议将Cy7-伯胺探针与上述靶向策略进行平行比较，以评估不同荧光团对成像对比度的影响。

透明质酸靶向策略的补充视角

斑块侵蚀是急性冠脉综合征的另一重要机制，其病理特征与斑块破裂不同，透明质酸在侵蚀斑块表面富集[2]。将透明质酸结合蛋白或透明质酸靶向肽与Cy7-伯胺偶联，可构建针对斑块侵蚀的NIRF探针。实验设计上，需注意透明质酸靶向探针在正常血管壁与侵蚀斑块中的信号差异，建议采用竞争抑制实验（预孵育透明质酸）验证靶向特异性。此外，由于透明质酸在多种组织中存在，探针的脱靶结合可能限制其特异性，因此离体成像中应设置正常动脉对照，并报告靶本比而非仅绝对荧光强度。该方向尚处于临床前探索阶段，现有会议摘要[2]未披露探针药代动力学与毒性数据，向临床转化前需系统评估。

局限性与展望

当前基于Cy7-伯胺的NIRF探针研究仍面临若干挑战：其一，Cy7染料在生物介质中可能发生聚集或与血浆蛋白非特异性结合，影响信号特异性；其二，伯胺偶联的位点异质性可能导致探针批次间差异，需建立稳健的质控方法；其三，现有文献多为会议摘要，缺乏完整的实验方案与定量数据，难以直接比较不同探针的性能。未来研究应注重：（1）开发位点特异性偶联策略，如引入非天然氨基酸或酶催化标记；（2）结合多模态成像（如NIRF/光声）提高诊断准确性；（3）在动物模型中系统评价探针的药代动力学与安全性。Cy7-伯胺作为近红外荧光报告基团，其化学可及性与光学性能为探针构建提供了实用起点，但探针的最终性能取决于靶向配体、偶联化学与实验设计的协同优化。

参考文献

• Abstract We0061: Somatostatin-Based Near-infrared Fluorescence Probe for Imaging Macrophage Inflammation in Atherosclerosis

Mohamad Kassab, Khanh Ha, Yoichiro Kawamura, Guillermo Tearney, Alessandro Maino, Jason McCarthy, Farouc Jaffer · JVS-Vascular Science · 2026

DOI: 10.1016/j.jvssci.2025.100374

产品相关性评分: 暂不可用（备用分非真实AI评分）

关联性分析: 尚未完成有效分析。

• Abstract 4146428: Molecular Imaging of Atherosclerotic Plaque Erosion Using Hyaluronan-Targeted Near-Infrared Fluorescence

Alessandro Maino, Khanh Ha, Yoshiko Iwamoto, Adam Mauskapf, Ashvita Ramesh, Jason McCarthy, Farouc Jaffer · Circulation · 2024

DOI: 10.1161/circ.150.suppl\_1.4146428

产品相关性评分: 暂不可用（备用分非真实AI评分）

关联性分析: 尚未完成有效分析。

• Abstract We0061: Somatostatin-Based Near-infrared Fluorescence Probe for Imaging Macrophage Inflammation in Atherosclerosis

Mohamad Kassab, Khanh Ha, Yoichiro Kawamura, Guillermo Tearney, Alessandro Maino, Jason McCarthy, Farouc Jaffer · Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology · 2025

DOI: 10.1161/atv.45.suppl\_1.we0061

产品相关性评分: 暂不可用（备用分非真实AI评分）

关联性分析: 尚未完成有效分析。