近年来，随着对细胞凋亡的不断深入研究，其神秘面纱渐渐被揭开，使人们对细胞凋亡的机制及其应用有了进一步的了解。凋亡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。相关研究表明，化疗和放疗对肿瘤的疗效是通过对细胞凋亡过程的迅速诱导来实现的（1）。因此，细胞凋亡的检测对相关疾病的早期发现、放化疗的疗效评价具有举足轻重的地位。目前，细胞凋亡的检测主要有磁共振成像、光学成像、超声检查以及放射性核素显像等，其中以核素显像敏感性较好，钙离子依赖的磷脂结合蛋白（Annexin）家族的相关成员Annexin V和Annexin B1等的应用，为细胞凋亡的检测做出重要贡献。

1  细胞凋亡与核素显像概述

1.1  细胞凋亡检测技术的发展
    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（2）。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。

1.2  核素显像中细胞凋亡检测的原理
细胞凋亡是细胞的程序性死亡，是受基因调控的主动性细胞死亡，见于胚胎发育、组织器官的分化发育以及各种疾病过程中。磷脂酰丝氨酸（PS）是组成型的阴离子细胞膜磷脂，PS占细胞质膜总磷脂含量10%～15%,通常位于质膜脂质双层的内侧面,启动程序性细胞死亡的细胞，PS选择性暴露到细胞的表面，利用Annexin与PS的高度亲和作用可以检测早期细胞凋亡的发生，具有较高敏感性。

2  核素显像的主要研究方向

    核素凋亡显像剂的种类繁多，主要应用于心血管疾病、肿瘤诊治、器官移植排斥和中枢神经系统疾病等方面，其中以心血管和肿瘤诊治研究最广泛

2.1  心血管疾病
   在心肌梗死、动脉粥样硬化、心力衰竭以及心肌炎等心血管疾病发生和发展中，细胞凋亡起着至关重要的作用。当缺氧等特定刺激作用于心肌细胞时，会导致心肌细胞的程序性死亡。方纬等（3）研究了 -FM2制备的细胞凋亡显像剂在心肌细胞凋亡显像中得应用价值。在制备 -FM2和建立心肌凋亡动物模型后，注射后3h进行SPECT和CT扫描，最后进行流式细胞分析和病理检查。结果显示，心肌凋亡区域清晰显示且时间较短，表明 -FM2对心肌细胞凋亡显像具有潜在应用价值。

2.2  器官移植与排斥反应
    控制和治疗排斥反应是保证器官移植成功的关键因素，排斥反应是由T细胞介导的细胞免疫反应，直接导致移植的器官组织发生细胞凋亡而使其不能发挥正常功能。已有研究表明
 -annexin V 可识别急性心脏排斥反应(4)。

2.3  肿瘤诊治
    正常凋亡过程的显著减少将导致细胞的过度增殖，从而引发肿瘤的发生，因此认为肿瘤不仅仅是细胞增殖分化异常的疾病，同时也是细胞死亡异常的疾病。肿瘤放疗和化疗的治疗机制之一是干扰DNA的合成及细胞的分裂，从而诱导肿瘤细胞产生凋亡，达到抑制或清除肿瘤的目的，因此，早期、无创伤性、动态地观察到肿瘤细胞治疗前后凋亡发生的情况，对于肿瘤治疗效果的监测、临床个体化的治疗方案的制定和调整以及预后的判断都有着十分重要的意义。正是因为凋亡过程产生的PS等特殊化学标志以及能与之特异性结合的Annexin等显像剂的存在，使检测肿瘤病程成为可能。Mochizuki等(5)应用 -HYNIC-annexin V显像和终端脱氧核糖核酸末端转移酶介导的三磷酸脱氧尿嘧啶缺口端标记法(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick—end labeling，TUNEL)分别检测大鼠肝癌细胞化疗前后肿瘤细胞凋亡的情况。结果表明肿瘤内 -HYNIC-annexin V的摄取率及TUNEL检测的阳性率均明显高于对照组，而且 -HYNIC-annexin V的摄取率仅与化疗诱导肿瘤组织产生细胞凋亡的数量呈正相关，因此 -HYNIC-annexin V可以作为早期评价化疗效果的无创性检测手段。

3 Annexin在核素显像中的应用

3.1  Annexin V
    Annexin V是一种内源性生理蛋白，为钙离子依赖的磷脂结合蛋白，分子质量约为36× ，是Annexin家族成员之一,广泛分布于机体的各种组织细胞中,具有很多重要的生理功能。PS是构成细胞膜的磷脂成分，正常情况下只存在于细胞膜的内侧，凋亡早期Ps由内膜移向外膜，暴露于细胞表面，在钙离子存在下，annexin V可与凋亡早期细胞外在表达的Ps快速而紧密的结合。

   由于 获取方便、能量以及半衰期适中、标记过程相对简单、显像仪器价格相对低廉， 标记的的annexin V类显像剂已成为目前研究较为透彻、应用广泛的一类细胞凋亡显像剂。用 标记的annexin V类显像剂同样能和暴露在凋亡细胞表面的PS结合，因而将此类显像剂引入体内，通过体外探测显像剂在体内的分布即可达到检测细胞凋亡的目的。由于PS的外翻在细胞凋亡过程中出现的时间要明显早于DNA的降解和细胞形态学改变，因此除体内检测无创伤性外，能够早期检测细胞的凋亡也是此类方法最大的优势之一。

3.2  Annexin B1
   膜联蛋白B1(Annexin B1，分子量38 kD)为第二军医大学医学遗传学教研室孙树汉等克隆纯化的一个新的膜联蛋白家族成员(6）。现已证实(7)Annexin B1与Annexin V同属于一个蛋白质家族，都可与PS进行特异性结合，因此具有作为凋亡显像剂的潜在价值。

    罗全勇等(8)应用 直接标记蛋白质的方法制备 -Annexin B1。采用与活化人血小板结合实验检测 —Annexin B1的体外生物活性。在正常小鼠体内进行生物分布研究。采用地塞米松诱导小鼠胸腺凋亡的动物模型和anti—Fas单抗诱导小鼠肝脏凋亡的动物模型检测 -Annexin B1探测体内细胞凋亡的潜力，并用TUNEL染色证实细胞凋亡。结果表明直接标记法制备的 -Annexin B1具有很高的放射化学纯度和很好体外稳定性， -Annexin B1与活化人血小板结合实验说明 -Annexin B1具有与活化血小板结合的潜力，说明其具有与PS结合的生物活性，可用于探测细胞凋亡。地塞米松诱导18 h后，小鼠胸腺对 -Annexin B1的摄取显著高于对照小鼠胸腺的摄取。Anti-Fas诱导后2h时后，小鼠肝脏对 -Annexin B1的摄取显著高于为对照动物的肝脏摄取。以上可以表明 —Annexin B1具有与PS结合的体外生物活性和探测体内细胞凋亡的潜力，是一种新的细胞凋亡显像剂。另外在其研究中还涉及到与annexin V的比较，证实在相同标记条件下， 直接标记Annexin B1可以获得比annexin V更高的比活度。

    赵庆等(9)制备出 -SFB—Annexin B1并评价其探测细胞凋亡的能力，使用anti-Fas抗体诱导Jurkat细胞发生凋亡，用流式细胞仪检测细胞凋亡存在。通过暂时性阻断家兔肾动脉(45 min)使单侧肾经缺血再灌注发生细胞凋亡，24 h后静脉注射 -SFB-Annexin Bl，分别于注射后10，30，60，90，120和240 min行PET／CT显像。采用原位末端标记法(TUNEL)和HE染色法证实肾存在细胞凋亡。得出结论 -SFB-Annexin Bl保留了同磷脂酰丝氨酸(Ps)结合的生物活性，在体外及体内探测细胞凋亡方面具有应用潜力。

4  前景与展望

    凋亡显像技术以其活体、无创性、定量等优势成为目前此领域的研究热点，它不仅能有效对疾病作出诊断、疗效评估及预后，还有助于制定个体化治疗方案，为临床提供更多分子水平上的重要信息，具有良好的发展前景。相比于其他检测方法，放射性核素显像可以实现对早期细胞凋亡的探测，并能实现显像剂与靶标的特异性结合，而且Annexin为内源性蛋白，不具抗原性，不会产生特异性免疫反应。当前核素显像研究应用最多的是用放射性核素标记Annexin V，已有 、 、 、 、 、 和 等被用于标记Annexin V［10］。

     随着PET/CT的应用，用 标记的Annexin V将受到重视。由于 是发射单光子的核素，其标记产物只适用于SPECT显像，图像分辨率不高，而正电子核素标记Annexin B1进行PET／CT显像不仅有较高的灵敏度和空间分辨力，还能更好地进行定量定位。因此对Annexin B1研究有待深入。另外，放射性核素显像技术本身也有许多问题，例如如何获得质优价廉的显像剂、探测细胞凋亡的最佳时间窗、治疗后注射显像剂的间隔时间等问题还需进一步研究解决。