高水平炎性細(xì)胞因子表達(dá)檢測解決方案
警惕新冠肺炎下的“細(xì)胞因子風(fēng)暴”，這些整理或許可以幫到你
近期在頂級(jí)的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上，我國的研究人員發(fā)表了關(guān)于新型冠狀病毒（以下簡稱新冠病毒）患者感染的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)等方面分析的文章“Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China.”指出，在感染了新冠病毒的重癥患者中，發(fā)現(xiàn)了高水平炎性細(xì)胞因子表達(dá)---“細(xì)胞因子風(fēng)暴”，這說明了細(xì)胞因子風(fēng)暴與患者感染的嚴(yán)重程度之間可能存在相關(guān)性。
在這篇文章中，Huang等人分別比較了新冠病毒感染患者與健康人，在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)接受治療的重癥患者與癥狀較輕感染患者的特點(diǎn)和臨床病程。在ICU接受治療的重癥患者與癥狀較輕感染患者相比，炎性細(xì)胞因子的水平明顯升高。這說明被新冠病毒感染的重癥患者，免疫系統(tǒng)出現(xiàn)了“細(xì)胞因子風(fēng)暴“現(xiàn)象。
●科普時(shí)間 ●
什么是細(xì)胞因子？
細(xì)胞因子是細(xì)胞釋放的小的分泌蛋白，對細(xì)胞間的相互作用和通訊有特殊的影響。通過細(xì)胞因子這個(gè)“信使“，我們的免疫系統(tǒng)就會(huì)識(shí)別“入侵者”，并開始他們的工作，利用許多不同的細(xì)胞來攻擊“入侵者”。并引起我們身體的一些反應(yīng)，例如引發(fā)發(fā)燒、炎癥、流鼻涕和疼痛等癥狀的原因都?xì)w咎于細(xì)胞因子，這些癥狀通常與流感以及病毒感染有關(guān)。
什么是細(xì)胞因子風(fēng)暴——人體自身免疫系統(tǒng)的過度防御？
細(xì)胞因子風(fēng)暴就是細(xì)胞因子綜合釋放征。如果免疫系統(tǒng)被激活到極限程度或者失去控制，它就會(huì)火力全開，發(fā)動(dòng)自殺式襲擊，這雖然可以損傷病毒，但也會(huì)對我們自己的身體造成傷害。簡單來說：細(xì)胞因子風(fēng)暴就是機(jī)體對感染發(fā)生的過度反應(yīng)。
細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生時(shí)會(huì)對我們身體造成哪些危害呢？
1. 在新冠病毒感染中細(xì)胞因子風(fēng)暴有可能引發(fā)：
a) 病毒敗血癥，病毒過度復(fù)制，造成不受控制的全身炎癥。
b) 在病毒性肺炎中，細(xì)胞因子風(fēng)暴反應(yīng)主要發(fā)生在肺部的血管壁內(nèi)皮細(xì)胞，感染可能會(huì)導(dǎo)致大量免疫細(xì)胞向肺部集中，同時(shí)使肺部血管通透性增大，可導(dǎo)致肺炎、急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）、呼吸衰竭、休克、器官衰竭、繼發(fā)性細(xì)菌性肺炎等癥狀，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致死亡。
2. 其他疾病中細(xì)胞因子風(fēng)暴一般會(huì)引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，例如組織發(fā)炎，嚴(yán)重的炎癥可能會(huì)造成器官的永久性的損害。
在新冠病毒中哪些細(xì)胞因子可能會(huì)產(chǎn)生"風(fēng)暴"？
在這篇文章中檢測了Th1與Th2相關(guān)的27個(gè)細(xì)胞因子，其中IL-1b, IFN-γ, IP-10, MCP-1，G-CSF, MIP-1α, 與TNFα分別在感染患者與正常人之間，重癥患者與輕度患者之間發(fā)生變化，這些細(xì)胞因子在感染患者中升高，并且重癥患者部分因子會(huì)更高，這個(gè)變化與細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生的臨床表現(xiàn)密切相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn)：
· 新冠病毒感染患者的血漿樣本中的IL-1b, IFN-γ, IP-10, MCP-1與正常對照相組比有所升高（詳見圖1），并引起了T-helper-1 (Th1) 細(xì)胞激活；
· 而在ICU中的重癥患者與癥狀較輕的患者相比，他們血漿中G-CSF, IP-10, MCP-1, MIP-1α, 與 TNFα表達(dá)較高（詳見圖1），這也表明了細(xì)胞因子風(fēng)暴可能與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)；
· 新冠病毒感染也激活了抑制炎癥的T-helper-2 (Th2)細(xì)胞因子(如IL-4和IL-10)的分泌增加（詳見圖1），這與以前的SARS-CoV感染情況不同。
圖1 文章中有變化的相關(guān)細(xì)胞因子檢測結(jié)果
因?yàn)楸敬螜z測的樣本數(shù)量較少，研究人員認(rèn)為還需要進(jìn)一步更深入的研究來說明新冠病毒感染中Th1和Th2的反應(yīng)，才能更好的闡明其發(fā)病機(jī)制。另外，之前在對SARS和中東呼吸綜合征患者以及埃博拉病毒感染患者觀察中，也發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞因子風(fēng)暴與疾病嚴(yán)重程度之間類似的相關(guān)性。文章中對于血漿樣本中的細(xì)胞因子檢測，使用了xMAP®蛋白多因子檢測技術(shù)，可以達(dá)到低樣本用量（可低至幾十微升），快速同時(shí)篩選大量細(xì)胞因子檢測結(jié)果。
然而，目前還沒有較好的的治療方法來對抗細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生。針對細(xì)胞因子風(fēng)暴主要是做好提前的預(yù)防。科研人員還在針對細(xì)胞因子風(fēng)暴不斷深入研究，尋找解決方法。
所以在病毒感染發(fā)生的時(shí)候需要做好勤洗手，注意家中消毒，出門戴口罩等防護(hù)措施，如果感染生病時(shí)要樹立一個(gè)好榜樣--及時(shí)隔離。雖然有強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)，但畢竟并不總是能保護(hù)我們免受病毒感染的影響。
細(xì)胞因子風(fēng)暴研究中，如何快速檢測大量細(xì)胞因子？
一般情況下，細(xì)胞因子風(fēng)暴生會(huì)造成大量不同種類細(xì)胞因子同時(shí)分泌，因?yàn)榘l(fā)生迅速，并且涉及大量種類的細(xì)胞因子，因此需要一種可以低樣本，快速可同時(shí)檢測多種細(xì)胞因子的技術(shù)；而因?yàn)榭茖W(xué)研究需要大量的樣本數(shù)據(jù)的支持，因此還需要滿足可以同時(shí)檢測大量樣本。
默克生命科學(xué)MILLIPLEX®蛋白多因子檢測平臺(tái)，可支持細(xì)胞因子研究。MILLIPLEX®源于與流式平臺(tái)的技術(shù)是一種基于通過微球與微球染色技術(shù)，使微球帶有不同的顏色，繼而不同顏色的微球可以標(biāo)記不同待測分析物，可以讓您在一個(gè)樣本反應(yīng)孔內(nèi)同時(shí)檢測分析多達(dá)幾十種生物標(biāo)志物。
這種多因子檢測技術(shù)可以幫助節(jié)省您寶貴的時(shí)間，樣本和成本，讓您在相關(guān)研究中對于生物標(biāo)志物的檢測更高效。
《柳葉刀》發(fā)表的這篇文章即是采用的這種高通量低樣本的xMAP®技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者血清中的細(xì)胞因子進(jìn)行的快速檢測。
默克為了更加方便您對于大量細(xì)胞因子同時(shí)篩選的需求，更全新推出一個(gè)可以滿足您對于常見炎癥因子一次性即可完成檢測的48因子試劑盒。全新的48因子試劑盒包含了Th1與Th2的炎癥細(xì)胞因子，幫助您一次即可完成篩選。
圖2 全新MILLIPEX 48因子檢測試劑盒
為何MILLIPLEX®幾十微升樣本即可同時(shí)檢測數(shù)百個(gè)因子？
我們讓不同顏色的微珠上偶聯(lián)針對不同待測分析物的特異性“捕獲”抗體，通過熒光標(biāo)記的“檢測”抗體雙抗夾心原理，輕松實(shí)現(xiàn)對單個(gè)樣本中多種待測分析物的精確檢測。
MILLIPLEX®多因子檢測技術(shù)僅需少量樣本（25ul）就可以讓您在一個(gè)樣本反應(yīng)孔內(nèi)同時(shí)檢測分析多達(dá)幾十種生物標(biāo)志物，這種多因子檢測技術(shù)可以幫助節(jié)省您寶貴的時(shí)間，樣本和成本，讓您在相關(guān)研究中對于生物標(biāo)志物的檢測更高效。
現(xiàn)在的MILLIPLEX®能夠幫助科研人員實(shí)現(xiàn)：
· 多 重 檢 測：可同時(shí)檢測1-500種蛋白(理論值)
· 高靈敏度：精密的光學(xué)設(shè)計(jì)提升檢測靈敏度，區(qū)別衡量樣本微小區(qū)別
· 快速/高通量：自動(dòng)化高通量的多重檢測，每小時(shí)數(shù)據(jù)量可達(dá)9,600個(gè)結(jié)果
· 微量反應(yīng)體系：10-50μl的樣本量使得跟蹤動(dòng)物模型的階段性變化成為可能，避免個(gè)體差異帶來的實(shí)驗(yàn)誤差
為了能夠更好滿足多方面科研需求：除了技術(shù)上的硬功夫，MIILIPLEX®MAP還有更多準(zhǔn)備：
· 涵蓋9大種屬：人，小鼠，大鼠，非人類靈長類，犬，貓，馬，豬，牛
· 靈活選擇，自由搭配：多達(dá)1300種因子，最多同時(shí)定量多達(dá)幾十種指標(biāo)，可自由選擇搭配
· 高質(zhì)量數(shù)據(jù)保障：每個(gè)試劑盒均配備兩個(gè)質(zhì)控品，用于監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)品以及數(shù)據(jù)質(zhì)量
· 精準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)果：每個(gè)試劑盒配備相應(yīng)血清基質(zhì)，保證精確檢測血液中蛋白濃度
· 檢測靈敏度:最高可達(dá)0.01pg/ml
· 試劑盒特異性：嚴(yán)格檢測試劑盒抗體交叉反應(yīng)
近期在頂級(jí)的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上，我國的研究人員發(fā)表了關(guān)于新型冠狀病毒（以下簡稱新冠病毒）患者感染的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)等方面分析的文章“Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China.”指出，在感染了新冠病毒的重癥患者中，發(fā)現(xiàn)了高水平炎性細(xì)胞因子表達(dá)---“細(xì)胞因子風(fēng)暴”，這說明了細(xì)胞因子風(fēng)暴與患者感染的嚴(yán)重程度之間可能存在相關(guān)性。
在這篇文章中，Huang等人分別比較了新冠病毒感染患者與健康人，在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)接受治療的重癥患者與癥狀較輕感染患者的特點(diǎn)和臨床病程。在ICU接受治療的重癥患者與癥狀較輕感染患者相比，炎性細(xì)胞因子的水平明顯升高。這說明被新冠病毒感染的重癥患者，免疫系統(tǒng)出現(xiàn)了“細(xì)胞因子風(fēng)暴“現(xiàn)象。
●科普時(shí)間 ●
什么是細(xì)胞因子？
細(xì)胞因子是細(xì)胞釋放的小的分泌蛋白，對細(xì)胞間的相互作用和通訊有特殊的影響。通過細(xì)胞因子這個(gè)“信使“，我們的免疫系統(tǒng)就會(huì)識(shí)別“入侵者”，并開始他們的工作，利用許多不同的細(xì)胞來攻擊“入侵者”。并引起我們身體的一些反應(yīng)，例如引發(fā)發(fā)燒、炎癥、流鼻涕和疼痛等癥狀的原因都?xì)w咎于細(xì)胞因子，這些癥狀通常與流感以及病毒感染有關(guān)。
什么是細(xì)胞因子風(fēng)暴——人體自身免疫系統(tǒng)的過度防御？
細(xì)胞因子風(fēng)暴就是細(xì)胞因子綜合釋放征。如果免疫系統(tǒng)被激活到極限程度或者失去控制，它就會(huì)火力全開，發(fā)動(dòng)自殺式襲擊，這雖然可以損傷病毒，但也會(huì)對我們自己的身體造成傷害。簡單來說：細(xì)胞因子風(fēng)暴就是機(jī)體對感染發(fā)生的過度反應(yīng)。
細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生時(shí)會(huì)對我們身體造成哪些危害呢？
1. 在新冠病毒感染中細(xì)胞因子風(fēng)暴有可能引發(fā)：
a) 病毒敗血癥，病毒過度復(fù)制，造成不受控制的全身炎癥。
b) 在病毒性肺炎中，細(xì)胞因子風(fēng)暴反應(yīng)主要發(fā)生在肺部的血管壁內(nèi)皮細(xì)胞，感染可能會(huì)導(dǎo)致大量免疫細(xì)胞向肺部集中，同時(shí)使肺部血管通透性增大，可導(dǎo)致肺炎、急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）、呼吸衰竭、休克、器官衰竭、繼發(fā)性細(xì)菌性肺炎等癥狀，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致死亡。
2. 其他疾病中細(xì)胞因子風(fēng)暴一般會(huì)引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，例如組織發(fā)炎，嚴(yán)重的炎癥可能會(huì)造成器官的永久性的損害。
在新冠病毒中哪些細(xì)胞因子可能會(huì)產(chǎn)生"風(fēng)暴"？
在這篇文章中檢測了Th1與Th2相關(guān)的27個(gè)細(xì)胞因子，其中IL-1b, IFN-γ, IP-10, MCP-1，G-CSF, MIP-1α, 與TNFα分別在感染患者與正常人之間，重癥患者與輕度患者之間發(fā)生變化，這些細(xì)胞因子在感染患者中升高，并且重癥患者部分因子會(huì)更高，這個(gè)變化與細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生的臨床表現(xiàn)密切相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn)：
· 新冠病毒感染患者的血漿樣本中的IL-1b, IFN-γ, IP-10, MCP-1與正常對照相組比有所升高（詳見圖1），并引起了T-helper-1 (Th1) 細(xì)胞激活；
· 而在ICU中的重癥患者與癥狀較輕的患者相比，他們血漿中G-CSF, IP-10, MCP-1, MIP-1α, 與 TNFα表達(dá)較高（詳見圖1），這也表明了細(xì)胞因子風(fēng)暴可能與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)；
· 新冠病毒感染也激活了抑制炎癥的T-helper-2 (Th2)細(xì)胞因子(如IL-4和IL-10)的分泌增加（詳見圖1），這與以前的SARS-CoV感染情況不同。
圖1 文章中有變化的相關(guān)細(xì)胞因子檢測結(jié)果
因?yàn)楸敬螜z測的樣本數(shù)量較少，研究人員認(rèn)為還需要進(jìn)一步更深入的研究來說明新冠病毒感染中Th1和Th2的反應(yīng)，才能更好的闡明其發(fā)病機(jī)制。另外，之前在對SARS和中東呼吸綜合征患者以及埃博拉病毒感染患者觀察中，也發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞因子風(fēng)暴與疾病嚴(yán)重程度之間類似的相關(guān)性。文章中對于血漿樣本中的細(xì)胞因子檢測，使用了xMAP®蛋白多因子檢測技術(shù)，可以達(dá)到低樣本用量（可低至幾十微升），快速同時(shí)篩選大量細(xì)胞因子檢測結(jié)果。
然而，目前還沒有較好的的治療方法來對抗細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生。針對細(xì)胞因子風(fēng)暴主要是做好提前的預(yù)防。科研人員還在針對細(xì)胞因子風(fēng)暴不斷深入研究，尋找解決方法。
所以在病毒感染發(fā)生的時(shí)候需要做好勤洗手，注意家中消毒，出門戴口罩等防護(hù)措施，如果感染生病時(shí)要樹立一個(gè)好榜樣--及時(shí)隔離。雖然有強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)，但畢竟并不總是能保護(hù)我們免受病毒感染的影響。
細(xì)胞因子風(fēng)暴研究中，如何快速檢測大量細(xì)胞因子？
一般情況下，細(xì)胞因子風(fēng)暴生會(huì)造成大量不同種類細(xì)胞因子同時(shí)分泌，因?yàn)榘l(fā)生迅速，并且涉及大量種類的細(xì)胞因子，因此需要一種可以低樣本，快速可同時(shí)檢測多種細(xì)胞因子的技術(shù)；而因?yàn)榭茖W(xué)研究需要大量的樣本數(shù)據(jù)的支持，因此還需要滿足可以同時(shí)檢測大量樣本。
默克生命科學(xué)MILLIPLEX®蛋白多因子檢測平臺(tái)，可支持細(xì)胞因子研究。MILLIPLEX®源于與流式平臺(tái)的技術(shù)是一種基于通過微球與微球染色技術(shù)，使微球帶有不同的顏色，繼而不同顏色的微球可以標(biāo)記不同待測分析物，可以讓您在一個(gè)樣本反應(yīng)孔內(nèi)同時(shí)檢測分析多達(dá)幾十種生物標(biāo)志物。
這種多因子檢測技術(shù)可以幫助節(jié)省您寶貴的時(shí)間，樣本和成本，讓您在相關(guān)研究中對于生物標(biāo)志物的檢測更高效。
《柳葉刀》發(fā)表的這篇文章即是采用的這種高通量低樣本的xMAP®技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者血清中的細(xì)胞因子進(jìn)行的快速檢測。
默克為了更加方便您對于大量細(xì)胞因子同時(shí)篩選的需求，更全新推出一個(gè)可以滿足您對于常見炎癥因子一次性即可完成檢測的48因子試劑盒。全新的48因子試劑盒包含了Th1與Th2的炎癥細(xì)胞因子，幫助您一次即可完成篩選。
圖2 全新MILLIPEX 48因子檢測試劑盒
為何MILLIPLEX®幾十微升樣本即可同時(shí)檢測數(shù)百個(gè)因子？
我們讓不同顏色的微珠上偶聯(lián)針對不同待測分析物的特異性“捕獲”抗體，通過熒光標(biāo)記的“檢測”抗體雙抗夾心原理，輕松實(shí)現(xiàn)對單個(gè)樣本中多種待測分析物的精確檢測。
圖3 MILLIPLEX檢測原理
MILLIPLEX®多因子檢測技術(shù)僅需少量樣本（25ul）就可以讓您在一個(gè)樣本反應(yīng)孔內(nèi)同時(shí)檢測分析多達(dá)幾十種生物標(biāo)志物，這種多因子檢測技術(shù)可以幫助節(jié)省您寶貴的時(shí)間，樣本和成本，讓您在相關(guān)研究中對于生物標(biāo)志物的檢測更高效。
現(xiàn)在的MILLIPLEX®能夠幫助科研人員實(shí)現(xiàn)：
· 多 重 檢 測：可同時(shí)檢測1-500種蛋白(理論值)
· 高靈敏度：精密的光學(xué)設(shè)計(jì)提升檢測靈敏度，區(qū)別衡量樣本微小區(qū)別
· 快速/高通量：自動(dòng)化高通量的多重檢測，每小時(shí)數(shù)據(jù)量可達(dá)9,600個(gè)結(jié)果
· 微量反應(yīng)體系：10-50μl的樣本量使得跟蹤動(dòng)物模型的階段性變化成為可能，避免個(gè)體差異帶來的實(shí)驗(yàn)誤差
為了能夠更好滿足多方面科研需求：除了技術(shù)上的硬功夫，MIILIPLEX®MAP還有更多準(zhǔn)備：
· 涵蓋9大種屬：人，小鼠，大鼠，非人類靈長類，犬，貓，馬，豬，牛
· 靈活選擇，自由搭配：多達(dá)1300種因子，最多同時(shí)定量多達(dá)幾十種指標(biāo)，可自由選擇搭配
· 高質(zhì)量數(shù)據(jù)保障：每個(gè)試劑盒均配備兩個(gè)質(zhì)控品，用于監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)品以及數(shù)據(jù)質(zhì)量
· 精準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)果：每個(gè)試劑盒配備相應(yīng)血清基質(zhì)，保證精確檢測血液中蛋白濃度
· 檢測靈敏度:最高可達(dá)0.01pg/ml
· 試劑盒特異性：嚴(yán)格檢測試劑盒抗體交叉反應(yīng)
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