作者：张思琪 代若雪 车爽 肖泽宇等，广州市分子与功能影像临床转化重点实验室，暨南大学附属第一医院医学影像部
心肌纤维化是心脏中细胞外间质（extracellular matrix，ECM）成分的过度积累，是多种心脏疾病的共同病理特征，也是影响不良心脏事件临床预后及死亡率的重要因素［1］。纤维化可分为反应性纤维化和替代性纤维化。反应性纤维化是心肌对机械拉伸及炎症等过程发生的代偿反应。而替代性纤维化是指纤维瘢痕组织形成逐渐取代坏死心肌细胞的过程，通常出现在心肌梗死后［1⁃3］ 。活化的心肌成纤维细胞（cardiac fibroblasts， CFs）是心肌纤维化的主要效应细胞，于纤维化早期被激活。病理情况下，心肌成纤维细胞的过度增殖，可导致心脏结构及功能的改变，最终发生心力衰竭等不良心血管事件。
心内膜心肌活检作为评估心脏组织学改变的金标准，不仅侵入性高且容易出现采样误差。尽管超声、MRI和CT等常规影像技术也可作为心肌纤维化的辅助诊断方式，但仅能提供心功能和心脏形态学变化的信息。近年来，分子成像发展迅速，多个新型示踪剂已被用于评估心肌纤维化的研究。核素显像作为一种无创分子成像方式，在早期诊断心肌纤维化方面显示出了巨大的潜力，因此开发针对性的单光子发射计算机断层成像术（Single⁃Photon Emission Computed Tomogra⁃phy，SPECT）和正电子发射断层成像术（Positron Emission Tomography，PET）的相关分子探针以评估纤维化进展具有重要的实践意义。以下就心肌纤维化的靶向分子探针及其在各种心脏疾病中的应用等方面进行综述。
1 核素显像在心肌纤维化的应用
1.1 FAP显像在心肌纤维化的应用
成纤维细胞活化蛋白（fibroblast activation pro⁃tein，FAP）是一种与基质重塑相关的膜结合
1.1.1 心脏重构
心脏重构（cardiac remodeling）是心脏损伤或在血液动力学的应激反应时，由于分子和基因表达的变化，导致心脏的大小、形状和功能发生变化的病理过程，是
目前，已有研究证实［5⁃6］ ，针对FAP的PET靶向示踪剂可用于急性心肌梗死后心脏成纤维细胞的显像，且FAPI显像剂在心肌梗死及梗死边界区域的摄取均出现不同程度的增加，例如：68Ga⁃FAPI⁃04 及 68Ga⁃MHLL1。XIE等［7］发现，在心肌梗死核心区，由于纤维化已经形成，活化成纤维细胞密度降低，导致FAPI信号较弱，而在梗死边缘区，活化成纤维细胞的浸润则导致了FAPI信号增强。此外，已有多项临床病例分别报道了FAPI可用于诊断亚临床和短期的心肌缺血［8］以及评估心脏手术后的功能恢复情况［9］。
以上研究结果说明FAPI不仅能显示正在进行的纤维化过程，在诊断亚临床心肌缺血及评估心肌纤维化治疗效果等方面同样具有潜力。如果核医学能在分子层面显示纤维化重构的早期过程，将为个性化纤维化治疗提供新的可能。
1.1.2 心肌病
目前已有研究表明［10］ ，成纤维细胞特异性基因在扩张型或
1.1.3 其他心脏损害
FAPI成像对于评估肿瘤治疗过程中某些化疗药物所导致的心脏毒性也具有重大价值。研究发现［13］ ，6 8Ga⁃FAPI⁃04可用于蒽环类化疗药物诱导的心脏毒性（anthracycline⁃induced cardiotoxicity， AIC）中心肌纤维化的早期检测及治疗效果评估。该研究发现AIC大鼠模型的心肌68Ga⁃FAPI⁃04摄取增加比不可逆的胶原蛋白沉积更早发生，除此之外，还可以动态观察受损心肌细胞中FAP表达程度的变化。
此外，FAPI在心血管领域的研究还包括显像剂的摄取与心血管危险因素之间相关性的探索。
多项研究证实［14⁃15］ ，心肌68Ga⁃FAPI摄取的增加与心血管危险因素相关，例如年龄、动脉高血压、较高的
1.2 其他靶向纤维化的分子探针在心肌纤维化的应用
除了对活化成纤维细胞的直接监测外，靶向监测ECM丰度的细胞或分子结构的示踪剂，比如整合素、血管紧张素转换酶、胶原蛋白等［16⁃17］ ，也可为心肌纤维化诊断和分期提供有用信息。见表1。然而，心肌梗死相关的心肌纤维化过程中的ECM重塑是一个相对较晚的发病过程，因而这种成像带来的患者获益程度比较有限。
1.3 靶向炎症的分子探针在心肌纤维化的应用
炎症和纤维化是截然不同但相互关联的过程，持续的炎症可引发纤维化，反之纤维化也可以激发慢性炎症。两者对于损伤后的组织修复都很关键，剧烈炎症反应可能导致组织过度降解和不稳定瘢痕，导致持续的左心室功能障碍［18］ 。因此，针对CXC趋化因子受体4型（CXC chemokine re⁃ceptor type 4，CXCR4）［19⁃20］、转运蛋白（translocator protein， TSPO）［21］、
1.3.1 炎症靶点
CXCR4与TSPO作为炎症因子，在炎症过程中均可表达。靶向CXCR4的特定放射性配体 68Ga⁃pentixafor不仅可以预测心脏的急性破裂和慢性收缩功能障碍，还可以指导心肌梗死后的治疗［19］ 。靶向TSPO的探针18F⁃GE180，可用于心肌梗死后炎症显像，该探针的研究展现了多器官分子成像在指导和监测炎症靶向干预措施疗效方面的潜力［21］ 。然而，TSPO同样在非炎症细胞中表达，而且难以检测低水平的炎症活动，这限制了该靶点的信噪比和特异性［22］ 。
巨噬细胞也表达2型生长抑素受体（soma⁃tostatin receptors，SSTR），针对该靶点的特异性示踪剂68Ga⁃DOTATATE已被证实在急性心肌梗死早期及慢性心肌梗死中均有特异性摄取［22］ 。最近一项前瞻性研究［23］ 进一步验证了该示踪剂在急性心肌梗死发生数月后具有检测巨噬细胞的潜力。
1.3.2 靶向炎症细胞探针
18F⁃FDG可以识别急性、亚急性梗死心肌中存在的促炎性巨噬细胞，预测患者急性心肌梗死后早期的预后情况、诊断肥厚型心肌病和化疗导致的心脏损伤［24⁃25］ 。其不仅可以用于缺血性心肌病患者的危险分层［26］ ，还可和超声、
上述研究结果证实，将炎症显像技术整合至现有心肌纤维化检测方法具有可行性。此外，炎症显像不仅能够指导靶向免疫调节药物的干预，亦可揭示
2 总结与展望
心肌纤维化是心脏重塑的关键病变，涉及多种心脏疾病，其本质在于成纤维细胞的活化与胶原沉积的增加。传统影像方法主要用于识别已存在的形态改变，对纤维化活跃程度的探查则主要依赖于分子影像技术。其中，PET显像因其较高的分辨率，能够检测到细微的病理变化，有助于早期疾病检测、疾病进展监测以及治疗预后的评估。相关PET探针的发现不仅为全面了解纤维化活动奠定了基础，也为抗纤维化药物的研发注入了新的动力。
然而，心肌纤维化涉及多个信号转导通路，单一的生物标志物难以准确的反映其进展。此外，FAP及其他显像方法在心肌纤维化早期检测和风险分层的应用中仍需更深入的系统性研究。因此，未来的研究应重点关注以下几个方面：首先，进一步优化和开发高特异性的PET探针，以更精确地评估心肌纤维化的程度和活性。其次，探讨影像生物标志物与临床预后之间的关联，有助于更好地指导个体化治疗方案的制定。最后，加强对新型抗纤维化治疗的研究，通过影像技术监测其疗效和安全性，为临床应用提供科学依据。
综上所述，随着越来越多分子探针的研发，核素显像在心肌纤维化的研究和临床应用中将扮演越来越重要的角色。核素显像作为一种无创评估工具，为临床决策和预后评估提供更可靠的支持。通过多学科合作和创新性研究，未来在心肌纤维化的早期诊断、风险评估及个体化治疗方面有望取得更大的突破，为患者带来更多福音。
参考文献略。
来源：张思琪,代若雪,车爽,等.核素影像在心肌纤维化中的应用及进展[J].分子诊断与治疗杂志,2025,17(05):787-790.
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