[发明专利]一种活性小分子核素探针平台及其在生物医学中的应用

说明书

技术领域

本发明设计生物医学技术领域，尤其涉及一种活性小分子核素探针平台及其在生物医学中的应用。

背景技术

细胞分化增殖是生物医学关键点之一。人体各种细胞的分化增殖、更新(以补偿细胞凋亡中损失的细胞)及凋亡与许多疾病有重要关系，人的一生就是全身各种细胞生长、更新、衰老、死亡的过程。特别是今天中国进入老龄化社会，衰老、亚健康状态、恶性增殖性疾病(如肿瘤)、慢性退行性疾病(如老年呆痴症、骨质疏松症、II型糖尿病的胰岛β-细胞凋亡)的研究、及治疗(促进再生或预防凋亡)，都与研究人体各种细胞分化增殖、增殖动力学有关。生物医学界近年较注重细胞凋亡，但在细胞凋亡的另一面则是细胞分化、增殖、更新，同样与再生医学、抗衰老医学、重大复杂疾病的防治密切相关。

长期以来，只能从病理切片上静止地观察细胞增殖(采用免疫组织化学、荧光标记技术)，或者体外细胞培养进行细胞增殖的实验，这些体外实验结果与体内真实性相比，有极大差异和滞后性。目前世界上常用的两种动物活体内标记方法：(1)³H-thymidine(³H-dT)标记法具有放射性；(2)Bromodeoxyuridine(BrdU)标记法具有生物毒性(在活体内标记DNA后会导致：基因突变、骨髓抑制、杀死敏感细胞、具有致癌性)。上述两种标记方法均不能用于人体活体标记研究。无法获得人体细胞增殖、增殖动力曲线(Nakaguchi T，Usui T，Yamada H，etal.Acute，subacute and chronic toxicities of 5-bromo-2-deoxyuridine in mice and rats.Chemical Abstracts 1971；76：108022s. National Institutes of Health.5-Bromo-2-Deoxyuridine Safety Data Sheet.Bethesda，MD：Division of Safety，Environmental Control and Research Program，NIH，USA，1988)。同时，由于受到生物毒性的影响，用于长期(1周以上)动物标记、检测缓慢增殖细胞时，不同实验室结果常常有很大争议，实验证明：BrdU明显抑制某些缓慢代谢细胞增殖(Jecker P，Beuleke A，Dressendorfer I，et al.Long-term oral application of5-bromo-2-deoxyuridine does not reliably label proliferating immune cells in theLEW rat.J Histochem Cytochem.1997 Mar；45(3)：393-401)。而人体内许多细胞(如胰岛细胞、神经细胞)的分化、增殖或细胞凋亡又是十分缓慢的(Teta M，LongSY，Wartschow LM，et al.Very slow turnover of beta-cells in aged adult mice.Diabetes.2005 Sep；54(9)：2557-67)。另外两种替代标记方法：PNCA(proliferationcell nuclear antigen)和Ki-67法只可短期标记于细胞分化S期，但当分化后的细胞进入G期，标记即丧失。不能反映真实状况(Lohr F，Wenz F，Haas S，et al.Comparison of proliferating cell nuclear antigen(PCNA)staining andBrdUrd-labelling index under different proliferative conditions in vitro by flowcytometry.Cell Prolif.1995Feb；28(2)：93-104.Mengel M，von Wasielewski R，WieseB，et al.Inter-laboratory and inter-observer reproducibility of immunohistochemicalassessment of the Ki-67labelling index in a large multi-centre trial.J Pathol.2002Nov；198(3)：292-9)。同时这些标记法最后是用免疫组织化学方法来分析结果，需检查大量的标本切片来对比，费工费时，低效。Gillett CE等分析170个实验室、30种不同组织标本，采用免疫组织化学方法常导致很高批内、批间变异系数，无法对比。亦无法用于新药研发中大量候选药物筛选(Gillett CE，Barnes DM，Camplejohn RS.Comparison of three cell cycle associated antigens as markers ofproliferative activity and prognosis in breast carcinoma.J Clin Pathol.1993Dec；46(12)：1126-8)。另外两种动物活体标记技术如活体生物发光成影技术(用荧光素酶基因克隆标记动物)和PET技术(使用发射正电子核同位素活体标记，主要用于临床诊断)，均为瞬间标记技术，且前者需基因克隆，不能用于人体；后者则不能鉴别细胞的增殖，增殖动力曲线情况。