西安电子科技大学PNAS发布凋亡检测新技术

　　

生物通报道  来自西安电子科技大学、美国国立卫生研究院的研究人员，开发出了一种新型环化HSV1-TK分子探针，并证实利用这一探针可实现PET成像活体实时动态监测细胞凋亡。这一重要的技术成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

西安电子科技大学生命科学技术学院院长田捷（Jie Tian）教授，美国国立卫生研究院陈小元（Xiaoyuan Chen）研究员以及牛刚（Gang Niu，音译）博士是这篇论文的共同通讯作者。西安电子科技大学王福(Fu Wang)副教授是这篇论文的第一作者。

凋亡(Apoptosis)作为一种特殊的细胞死亡方式，决定着生物体的发育和组织平衡，是人体组织细胞重要的生理现象。细胞凋亡可见于多种生理和病理情况，与多种疾病的发生、发展有关。在肿瘤的产生和发展中，细胞凋亡起着重要的作用，并且影响肿瘤的转移以及预后（延伸阅读：凋亡or坏死？Science揭示细胞死亡命运操控子 ）。

细胞凋亡作为一种生物体必有的生物现象已经被发现很长时间，研究方法大致分为体外检测与体内检测，最早开展的为体外检测，主要方法有光学显微镜观察、电子显微镜观察、DNA凝胶电泳、流式细胞仪定量分析法、酶联免疫吸附法测定核小体、DNA琼脂凝胶电泳法等，但均为有创性检查，且不能动态观察凋亡在活体内的连续性过程。之后，随着核磁共振、超声检测、同位素示踪以及光学成像技术的发展，动态检测细胞凋亡成为可能，兼具活体与无创特点，使细胞凋亡的研究进入一个新阶段，因而成为近年来的研究热点。

在这篇新文章中，研究人员设计出了一种独特的基于PET的环化HSV1-TK报告分子探针，其中包含一个caspase-3识别结构域作为凋亡的开启开关。在健康哺乳动物细胞中这一报告分子翻译成蛋白质后经剪切会生成一种失活环化嵌合体。而在细胞发生凋亡时，这一环化产物会发生caspase-3特异性裂解，恢复胸苷激酶活性，借助于非侵入性的PET成像即可在活细胞和动物中检测到它。检测结果表明这一分子探针能够高度敏感地在活体中对凋亡进行动态及定量成像。

这一新型分子探针为为药物开发在临床前模型中高通量功能性筛查促凋亡及抗凋亡化合物，以及在临床情况下检测治疗细胞的结局提供了一个宝贵的工具，并将有助于人们更深入地了解细胞凋亡与疾病发生发展的关系，对于疾病早期诊断及疗效评估具有重要的临床意义。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A cyclic HSV1-TK reporter for real-time PET imaging of apoptosis

The coordination of cell proliferation and programmed death (apoptosis) is essential for normal physiology, and imbalance in these two opposing processes is implicated in various diseases. Objective and quantitative noninvasive imaging of apoptosis would significantly facilitate rapid screening as well as validation of therapeutic chemicals……

作者简介：

田捷

西安电子科技大学生命科学技术学院院长，教授，博士生导师，国家重点基础研究发展计划973项目“分子影像关键科学技术问题的研究”(2006-2010年)和“多模态分子影像关键科学问题研究”（2011-2015年）首席科学家，IEEE Fellow，IEEE EMBS北京分会主席，2002年度国家杰出青年科学基金获得者，教育部****特聘教授，新世纪百千万人才工程国家级人选，中国自动化学会常务理事兼中国自动化学会模式识别与机器智能专业委员会主任，国家自然科学基金委信息学部第六、第七届评议组成员和生命学部第十二届评议组成员。

田捷博士主要从事医学影像分析与生物特征识别方向的研究与应用工作，曾获2003年国家科技进步二等奖（第一完成人）、“2002年度中国十大科技前沿领军人物”、 2004年国家科技进步二等奖（第一完成人）、2005年度信息产业部重大发明奖、第十五届全国发明展览会金奖以及2010年国家技术发明二等奖（第一完成人）等奖项。

已在国内外学术杂志与学术会议上发表论文百余篇、专著多部，获得授权国家发明专利20多项。

王福  

副教授  硕士生导师

教育经历
2000年9月～2004年6月  学士  南昌大学                生物技术专业
2004年9月～2009年6月  博士  武汉大学                生物化学与分子生物学专业
2012年9月～2013年9月        访问学者       美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health, NIH)

工作经历
2009年7月～2011年6月  讲师     西安电子科技大学         生命科学技术学院
2011年7月～至今         副教授   西安电子科技大学         生命科学技术学院
2011年12月～至今     硕士生导师  西安电子科技大学       生命科学技术学院

主要研究方向                                                                     
发展多模态分子成像手段研究miRNAs在生物学过程尤其是肿瘤中的调控机制和生物学功能，及其作为潜在的治疗靶点在人类疾病中的应用。