近日，我校药学院谢贺新教授课题组在活体动物耐药细菌感染荧光成像研究方面取得了重要进展，相关成果以“HighlySensitive In Vivo Imaging of Bacterial Infections with a Hydrophilicity-Switching, Self-Immobilizing, Near-Infrared Fluorogenicβ-Lactamase Probe Enriched within Bacteria”为题发表于Advanced Science。
β-内酰胺酶在细菌中的表达是导致β-内酰胺抗生素耐药的主要原因，但同时也为在活体动物中监测细菌感染提供了独特机会。然而，由于动物活体本身是一个高度复杂、动态的环境，基于荧光探针对活体动物耐药细菌感染进行高质量成像仍然面临着诸多挑战。在本研究中，科研团队在前期亚甲基苯醌自锚定探针设计策略基础上（Chem. Sci. 2020, 11, 5889；Anal. Chem., 2020, 92,15017；Angew. Chem.Int. Ed. 2024, 63, e202317773），发展出酶促多效应的β-内酰胺酶近红外荧光探针。该探针可以在β-内酰胺酶选择性促发下同时实现亲水-亲脂、共价键锚定、荧光开启等多重变化，使被酶激活的荧光分子高效富集在耐药菌中，从而实现在活体中对耐药细菌感染进行高质量、长时效荧光成像。相关研究对活体实时监测耐药细菌感染以及活体抗菌药物活性评估均具有重要价值。药学院博士研究生陈方方、博士后李玉姚为该论文共同第一作者，谢贺新为论文唯一通讯作者。
此外，谢贺新教授课题组与南京大学叶德举教授团队、江苏省原子医学研究所林建国研究员团队合作，在预靶向多模态活体动物肿瘤成像取得最新进展，相关成果以“Pretargeted Multimodal Tumor Imaging by Enzymatic Self-Immobilization Labeling and Bioorthogonal Reaction”为题发表在Journal of the American Chemical Society。该研究以研究团队前期发展的碱性磷酸酶自锚定探针（Chem. Eur. J. 2019, 25, 13994）为预靶向基团，通过亚甲基苯醌中间体的形成将反式环辛烯（TCO）选择性共价标记在活体动物肿瘤细胞膜上，进而通过快速的生物正交反应，将含有四嗪的各种信号报告基团（如荧光染料、磁纳米粒子、放射性核素、生物发光蛋白等）选择性富集在肿瘤细胞中，从而实现对活体小鼠肿瘤的高灵敏荧光、核磁共振、正电子发射断层及生物发光等多模态成像。南京大学博士研究生缪银杏、副研究员王宇琦、华东理工大学博士研究生陈叶锋为论文共同第一作者，谢贺新、林建国和叶德举为论文共同通讯作者。
上述研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、中国博士后科学基金、上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地等项目的资助。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202408559；https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15896
