封面故事丨JMC：靶向心肌线粒体的PET/荧光双模态小分子成像探针

目前，中国城乡居民心血管病死亡率持续升高，位居总死因首位。临床上常用X线、CT、磁共振、超声和放射性核素显像作为心血管病的诊断手段。

其中，核素显像可从心肌代谢方面评估心血管症状，灵敏度和特异度较高，但存在半衰期短、成本高等缺陷，导致核素显像应用受限，临床上迫切需求新型PET心脏功能显像剂的出现。

在前期研究中，中国科学院上海药物研究所分子影像中心发现吲哚乙烯喹啉盐F16类化合物是一种具有广阔前景的靶向肿瘤线粒体的诊疗化合物（Chemical Science 2019, 10 (34), 7946-7951），具有高度疏水性，可跨过细胞膜和线粒体膜的疏水屏障，在线粒体膜电位较高的肿瘤细胞内高度富集（心肌细胞线粒体的膜电位同样较高）。然而，尚未有研究报道其在心脏成像中的应用。

2021年12月22日，上海药物所分子影像中心在Journal of Medicinal Chemistry（药物化学顶刊，IF=7.446）上在线发表了题为“Development of mitochondria targeted small molecule dyes for myocardial PET and fluorescence bimodal imaging”研究论文，并被选为封面文章（该文章封面图由格索普生物创作！）。

研究人员基于小分子化合物F16设计并合成了一系列F16衍生化合物（图2a），并通过小动物离体组织荧光成像实验（图2b），筛选出了优选化合物5MEF。5MEF具有较好的心脏荧光成像效果，且对心脏没有明显的毒性，适合进一步制备成放射性18F标记的PET心脏显像探针。

同时，细胞共定位染色实验也证明，5MEF在心肌细胞AC16线粒体中有明显富集效果（图2c）。