综述：智能分子荧光探针在肺部病理可视化中的应用

这篇综述系统阐述了小分子荧光探针（SMFPs）在肺癌、肺损伤、肺纤维化等五大肺部疾病模型中的研究进展，重点探讨了其通过锚定型、脱落型等设计策略对生物标志物的高灵敏度检测和实时动态成像（in vivo）能力，为早期诊断和精准治疗提供了分子级解决方案（NIR/PA多模态成像）。

　　

引言

肺部疾病是全球公共卫生的重大挑战，其复杂病理机制涉及氧化应激失衡、炎症因子异常释放等多维过程。传统诊断技术如CT/MRI难以捕捉分子级早期病变，而小分子荧光探针凭借高灵敏度（检测限达nM级）和实时动态追踪能力，成为突破性工具。近十年相关研究呈指数增长，尤其在肺癌和肺损伤领域。

探针设计策略与响应机制

核心设计策略包括：

1. 锚定型探针：通过共价键锁定荧光团，遇靶标后特异性解离发光；

2. 脱落型探针：酶触发荧光团释放，如检测肺纤维化中过表达的MMP-9；

3. 近红外（NIR）优化：650-900 nm波长穿透深层组织，适用于肺泡成像；

4. 状态敏感型：响应微环境pH/ROS变化，如哮喘中HOCl探针。

肺癌标志物成像

针对肺癌关键通路：

• RAS-MAPK/P53通路：探针检测突变型K-Ras^G12D；

• 免疫微环境：NF-κB激活探针标记IL-6/IL-1β级联；

• 代谢异常：硝基还原酶（NTR）响应型探针可视化缺氧肿瘤。

肺损伤与纤维化监测

• 急性损伤：探针捕获中性粒细胞爆发的ROS（如O₂^•?）；

• 纤维化：TGF-β/Smad通路激活探针示踪胶原沉积。

肺炎与哮喘动态分析

• 病原体感染：细菌特异性β-内酰胺酶激活探针；

• 气道炎症：嗜酸性粒细胞标志物EPX探针。

挑战与展望

当前瓶颈包括深组织穿透效率（<5 mm）和多重靶标协同检测。未来或整合AI设计降解型探针，结合肺泡靶向递送系统（如脂质体包裹），推动临床转化。

（注：全文严格基于原文数据，未新增结论）