癲癇是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其特征是持續(xù)產(chǎn)生癲癇發(fā)作[1]，[2]。癲癇發(fā)作是由大腦中異常、過度或同步的神經(jīng)元活動(dòng)引起的短暫癥狀和/或體征，可能伴有或不伴有明顯的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[3]，[4]。目前，全球約有1%的人口患有癲癇，每年有超過500萬人被診斷出患有癲癇[5]，[6]。盡管已經(jīng)使用了20多種抗癲癇藥物，但約20-30%的癲癇患者在接受藥物治療后仍無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)的無發(fā)作狀態(tài)，并且存在嚴(yán)重的藥物耐藥性[7]，[8]。另一方面，由于癲癇的巨大異質(zhì)性和多樣性，即使采用了多種現(xiàn)有的診斷策略，具體類型的癲癇仍然難以確定[9]，[10]，[11]。越來越多的研究表明，在癲癇的發(fā)生過程中經(jīng)常觀察到復(fù)雜的病理機(jī)制，包括神經(jīng)功能、代謝功能、血管功能、神經(jīng)炎癥和氧化應(yīng)激[12]，[13]，[14]，[15]。然而，癲癇的確切分子機(jī)制尚未完全闡明。因此，準(zhǔn)確識(shí)別癲癇發(fā)生中的生物標(biāo)志物可能為闡明癲癇的病理提供深入見解，并為潛在的干預(yù)和治療方案提供依據(jù)。相比之下，由于磁共振成像（MRI）或腦電圖（EEG）的靈敏度和特異性較低，其陰性結(jié)果和不確定性嚴(yán)重阻礙了癲癇的早期檢測(cè)和分層以及后續(xù)治療[16]，[17]。因此，開發(fā)多功能分子工具以理解癲癇的病理和進(jìn)展仍然具有挑戰(zhàn)性和緊迫性。

最近，得益于高特異性、無創(chuàng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和原位高分辨率成像，使用分子探針的熒光成像技術(shù)已成為探測(cè)疾病相關(guān)生物標(biāo)志物和解析相關(guān)生物過程的有力工具[18]，[19]，[20]，[21]，[22]，[23]，[24]，[25]，[26]。特別是近紅外（NIR）探針能夠?qū)崿F(xiàn)更深層次的組織成像和更低的背景噪聲，改善了體內(nèi)生物標(biāo)志物的檢測(cè)效果[27]，[28]，[29]。作為最重要的和最先進(jìn)的器官，大腦作為中樞控制中心，協(xié)調(diào)所有的認(rèn)知和生理功能[30]。同時(shí)，大腦中的各種生物活性物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)、活性氧、金屬離子和酶，在維持正常的大腦功能和運(yùn)作中發(fā)揮著多樣且重要的作用[31]，[32]。然而，這些生物活性分子的紊亂與腦疾病的發(fā)展密切相關(guān)[33]，[34]。在癲癇中，這些生物標(biāo)志物系統(tǒng)是高度相互關(guān)聯(lián)的，而不是孤立運(yùn)作的。O₂^•–和NO可以結(jié)合生成ONOO^?，而H₂O₂可以支持MPO介導(dǎo)的HOCl的產(chǎn)生，從而放大氧化、硝化和氯化應(yīng)激[35]，[36]。這些活性物質(zhì)會(huì)引發(fā)并傳播脂質(zhì)過氧化，通常通過MDA來表征。這一級(jí)聯(lián)反應(yīng)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間還受到Fe²⁺和Zn²⁺失衡的影響，這些失衡促進(jìn)了氧化還原循環(huán)和自由基的生成，以及線粒體功能障礙和ATP耗竭及Cys/GSH抗氧化緩沖系統(tǒng)的受損[37]，[38]。其他調(diào)節(jié)層包括影響pH穩(wěn)態(tài)和神經(jīng)元興奮性的碳酸酐酶（CAs），以及神經(jīng)遞質(zhì)通路，包括AChE對(duì)ACh軸和NE信號(hào)傳導(dǎo)的調(diào)控[39]，[40]。

迄今為止，已經(jīng)開發(fā)出了多種分子熒光探針，用于準(zhǔn)確檢測(cè)腦疾病并闡明其確切的病理機(jī)制，如帕金森病、阿爾茨海默病、精神分裂癥、抑郁癥等[41]，[42]，[43]，[44]，[45]，[46]。2022年，李聰發(fā)表了一篇關(guān)于癲癇成像探針的綜述，并強(qiáng)調(diào)了它們的前景[47]。此后，近年來為癲癇生物傳感開發(fā)的熒光探針數(shù)量有所增加（表1）。癲癇模型通常分為急性發(fā)作模型和慢性癲癇模型[48]。急性發(fā)作模型通常在單一刺激（如戊四氮唑（PTZ）后短時(shí)間內(nèi)引發(fā)發(fā)作，非常適合探測(cè)發(fā)作期間和發(fā)作后的早期生物標(biāo)志物動(dòng)態(tài)，這些動(dòng)態(tài)通常是快速、短暫且大部分可逆的[49]，[50]，[51]。相比之下，慢性癲癇模型通常由海人酸（KA）或毛果蕓香堿誘導(dǎo)，隨后出現(xiàn)潛伏期和自發(fā)的反復(fù)發(fā)作[52]，[53]。這些慢性模型更好地再現(xiàn)了癲癇的發(fā)生過程和慢性階段，使得能夠系統(tǒng)地研究更持久的病理生理變化，包括持續(xù)的氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥和代謝功能障礙[54]，[55]，[56]。基于此背景，本綜述總結(jié)了用于檢測(cè)癲癇中生物活性標(biāo)志物的熒光探針，并概述了它們的分子結(jié)構(gòu)和應(yīng)用（圖1）：1）用于監(jiān)測(cè)ROS的熒光探針。2）用于監(jiān)測(cè)RCS的熒光探針。3）用于監(jiān)測(cè)RSS的熒光探針。4）用于監(jiān)測(cè)酶的熒光探針。5）用于監(jiān)測(cè)離子的熒光探針。6）用于監(jiān)測(cè)其他生物標(biāo)志物的熒光探針。此外，我們還討論了癲癇成像熒光探針面臨的挑戰(zhàn)和前景。最后，我們希望這篇綜述能夠激發(fā)研究人員設(shè)計(jì)新型多功能分子熒光探針，以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵病理過程的可視化并評(píng)估治療干預(yù)的效果。

作者聲明他們沒有已知的競(jìng)爭(zhēng)性財(cái)務(wù)利益或個(gè)人關(guān)系，這些關(guān)系可能會(huì)影響本文所述的工作。

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