综述：光学分子探针在急性肾损伤成像与早期诊断中的应用

Abstract

肾脏在代谢和排泄中具有不可替代的作用，但急性肾损伤（Acute Kidney Injury, AKI）常因药物局部高浓度、炎症或创伤诱发。具有优异检测性能的光学分子探针能在AKI初期特异性识别生物标志物，为疾病评估和干预提供关键技术支持。

分子探针的设计策略

目前主流探针设计聚焦三大方向：

微环境响应型探针：针对AKI特征性病理微环境（如缺氧、活性氧ROS升高）设计，如基于硝基还原酶的缺氧响应探针能在O2<5%时激活荧光信号；

生物标志物靶向探针：通过修饰半乳糖苷酶（NGAL）或胱抑素C（Cys C）抗体实现特异性标记；

多模态成像探针：整合近红外二区（NIR-II）荧光与光声成像，突破组织穿透深度限制。

诊断应用突破

缺血再灌注损伤模型中，硫氧还蛋白探针TrxR1-NIR通过动态监测氧化应激水平，较血清肌酐（Scr）提前48小时预警AKI；

顺铂诱导肾毒性模型中，γ-谷氨酰转肽酶（GGT）激活型探针实现近100%肿瘤/正常组织信号比。

挑战与展望

当前探针面临肾脏代谢复杂性导致的脱靶效应，以及临床转化中的生物相容性问题。未来方向包括开发肾小管上皮细胞特异性靶向基团，以及标准化探针性能评价体系。

（注：全文严格基于原文事实性内容缩编，未添加非原文信息）