坏死亲和性化合物(NAAs)能选择性地积累在坏死组织上(即对坏死组织具有较高的亲和力),放射性标记的NAAs能“热点”成像坏死心肌用来区分可逆的存活心肌和不可逆的坏死心肌、测量梗死面积的大小、确定严重程度、评价治疗效果及评估预后等。最近研究证实,多环二蒽酮类化合物金丝桃素(Hyp)、原金丝桃素和番泻苷元A都是优良的NAAs,可作为成像坏死心肌阳性示踪剂的候选化合物,经放射性核素标记后能显著增强坏死组织和存活组织之间的对比度。但该类化合物的稳定性和溶解性(在水溶液中易自聚)较差,具有大π共轭体系,难以对它们的结构进行修饰。分析上述3个化合物的结构发现,它们均由2分子单蒽醌以不同的方式耦合而成。基于拆分化学结构寻找活性片段的思路,我们推测单蒽醌可能是坏死靶向性的有效片段。而且单蒽醌结构简单、血浆半衰期较短,因此可能具有快速成像坏死心肌用于早期评估心肌活性的潜力。本研究首先考察了放射性核素标记后单蒽醌的体内外坏死靶向性。实验结果表明:单蒽醌类化合物是一类新的坏死亲和性化合物,在体外和动物模型上对坏死细胞或坏死组织都具有良好的坏死靶向性。8个131I-单蒽醌中,131I-大黄酸在坏死细胞与正常细胞的摄取比值为3.47 ± 0.21,在小鼠肌肉坏死模型上给药后2、12和24 h的坏死比分别为5.84 ± 0.10、7.26 ±0.23和12.33 ±0.67。131I-大黄酸的坏死比、坏死肌肉的摄取均高于其它化合物,从正常组织清除较快,是其中坏死靶向性最好的化合物,具有较好的成像潜能。由此可知:单蒽醌是发挥坏死靶向性的有效官能团,体内外具有良好的坏死亲和性,且体内清除较快。Hyp是目前研究最多的一个NAAs,但放射性标记的Hyp血浆半衰期长、体内血池效应高,导致其不适合在给药后快速成像坏死心肌。尽管在给药后9h梗死心肌与存活心肌之间的成像对比度很明显,但在临床溶栓治疗的相关时间窗内(通常是发病后6 h内)不能清晰地可视化坏死心肌。而本研究显示,131I-大黄酸体内外坏死比最高、在坏死组织的摄取较高、血浆半衰期短,因此我们推测131I-大黄酸具有比131I-Hyp更快速成像坏死心肌的潜力。因此,本论文选择Hyp作为阳性对照,在大鼠心肌梗死(MI)模型中验证131I-大黄酸具有快速成像坏死心肌的潜能。结果表明,131I-大黄酸在给药后6 h能成像坏死心肌且图像质量高,具有良好的心/血、心/肺和心/肝比。相比之下,131I-Hyp在给药后6 h不能清晰地成像坏死心肌,且图像质量不高,可能是由于131I-Hyp在邻近心脏的血、肝和肺等组织中的放射性摄取多,从而影响了诊断的精确性。由此可知,131I-大黄酸比131I-金丝桃素能更快速地“热点”成像坏死心肌,具有早期诊断的潜能。通常,成像坏死心肌可以通过测量不可逆地梗死与受损的存活心肌的比例来评估心肌活性。18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)是评价心肌活性的金标准,主要是通过再灌注或代谢的节段性差异来区分正常心肌、受损的存活心肌和不可逆的坏死心肌,但18F-FDG的摄取极易受个体血糖浓度、胰岛素水平等影响。本研究使用18F-FDG作为对照,在大鼠MI模型上证明131I-大黄酸具有评估心肌活性的潜能。结果显示,18F-FDG低摄取的部位与SPECT/CT图片中的“热点”、TTC染色的白色坏死区域及放射自显影上131I-大黄酸分布较高的红色信号区域一致。同时,SPECT/CT连续成像结果表明,131I-大黄酸在给药后3h就能清晰地显示坏死心肌,给药后6 h在梗死心肌的摄取最高。以上结果说明131I-大黄酸具有快速成像坏死心肌、间接评价心肌活性的潜能。综上可知,单蒽醌类化合物是新的一类良好的坏死亲和性化合物,131I-大黄酸具有快速成像坏死心肌、评估心肌活性的潜能,值得深入研究,以期为寻找适用于临床SPECT/CT或PET/CT成像坏死心肌而评价心肌活性提供先导化合物。