Innopsys熒光芯片掃描儀助力尋找腹主動(dòng)脈瘤生物標(biāo)志物

腹主動(dòng)脈瘤(AAA)是一種常見的老年疾病，65歲以上人群中，男性腹主動(dòng)脈瘤患病率為4-7%，女性為1-2%。全球每年約有20萬(wàn)人死于動(dòng)脈瘤破裂，由于AAA在發(fā)生破裂前通常無(wú)癥狀，因此為了評(píng)估腹主動(dòng)脈瘤破裂的風(fēng)險(xiǎn)，一些國(guó)家建議對(duì)65歲以上的人群進(jìn)行超聲篩查。目前還沒有一種生物標(biāo)志物可以作為臨床篩查和監(jiān)測(cè)AAA的工具，從而尋找潛力的AAA生物標(biāo)記物是目前預(yù)防和治療的迫切需求。

 

這篇文章于2022年12月發(fā)表在《biomolecules》雜志，作者來(lái)自于北京協(xié)和醫(yī)院。在本研究中，作者利用了蛋白質(zhì)組學(xué)和免疫學(xué)兩種方法分析了目前常見的440種細(xì)胞因子，并從中找到了AAA生物標(biāo)志物的潛力因子。

實(shí)驗(yàn)中所有陽(yáng)性樣本均來(lái)自于協(xié)和醫(yī)院AAA患者，對(duì)照樣本均來(lái)自于協(xié)和醫(yī)院體檢患者。作者利用商品化的細(xì)胞因子芯片，分析440種主要細(xì)胞因子在患者和對(duì)照組之間的差異。具體步驟是：1.在室溫下封閉抗體陣列1 h，然后每孔中添加60μL三倍稀釋的待測(cè)血漿，并在4℃下孵育過(guò)夜。2.將孵育過(guò)夜的樣本徹底洗滌后，加入生物素標(biāo)記的抗體孵育2 h并再次洗滌。3.加入80μL Cy3標(biāo)記的鏈霉親和素并室溫孵育1h。4.待反應(yīng)完成后，用法國(guó)Innopsys公司生產(chǎn)的微陣列芯片掃描儀InnoScan 300（現(xiàn)升級(jí)為新型號(hào)InnoScan 710）檢測(cè)熒光信號(hào)，后續(xù)使用Q-Analyzer Software分析熒光強(qiáng)度，如下圖。

 

在對(duì)22例AAA患者和10例正常對(duì)照患者進(jìn)行高通量抗體陣列分析后，共鑒定出39個(gè)差異表達(dá)蛋白，其中12個(gè)血漿蛋白表達(dá)上調(diào)，27個(gè)血漿蛋白表達(dá)下調(diào)(圖1A)。同時(shí)進(jìn)行OPLS-DA分析，結(jié)果顯示，AAA和HC之間的蛋白質(zhì)表達(dá)譜存在顯著差異(圖1B)。而GO分析結(jié)果表明，在疾病和生物功能類別中，差異表達(dá)蛋白主要與細(xì)胞活化、細(xì)胞遷移、慢性炎癥性疾病、血細(xì)胞相互作用、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞因子和趨化因子介導(dǎo)的信號(hào)通路、上皮細(xì)胞系的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和壞死的相關(guān)功能有關(guān)(圖1C)。pathway分析結(jié)果顯示，差異蛋白主要與STAT3、IL-17、促紅細(xì)胞生成素、動(dòng)脈粥樣硬化、HMGB1、網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞、糖皮質(zhì)激素受體、HIF1α、樹突狀細(xì)胞與自然殺傷細(xì)胞之間的交互作用等相關(guān)信號(hào)通路有關(guān)(圖1D)。

圖1 生物信息學(xué)分析AAA患者與健康對(duì)照之間的差異表達(dá)分析

基于上述結(jié)果，作者對(duì)39個(gè)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行ROC分析，以確定潛在的生物標(biāo)志物，并最終篩選出可作為新型AAA診斷生物標(biāo)志物的關(guān)鍵蛋白Legumain (LGMN)。為了驗(yàn)證LGMN作為診斷標(biāo)志物的潛在價(jià)值，作者用ELISA進(jìn)一步驗(yàn)證，結(jié)果表明，ELISA結(jié)果與蛋白芯片結(jié)果完全一致--與對(duì)照組相比，LGMN在AAA組中顯著高表達(dá)。同時(shí)結(jié)合生信分析結(jié)果，作者還發(fā)現(xiàn)了3個(gè)有潛力作為AAA診斷生物標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)的生物標(biāo)志物( DLL1, ERBB3和DPPIV)，有望成為未來(lái)AAA的診斷和治療依據(jù)。

更多資訊請(qǐng)?jiān)L問文獻(xiàn)全文鏈接：https://www.mdpi.com/2218-273X/12/12/1853

Innopsys 成立于1999年。總部位于法國(guó)，一直致力于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)儀器和軟件的自主研發(fā)和生產(chǎn)。Innoscan系列掃描儀，采用先進(jìn)的共聚焦PMT檢測(cè)器和多激光掃描光路，可以同時(shí)進(jìn)行多通道熒光檢測(cè)。不僅有效降低了熒光光漂白現(xiàn)象以及信號(hào)損失，還可以有效縮短掃描時(shí)間。在基因組和蛋白組表達(dá)，基因突變，SNP檢測(cè)，CGH，細(xì)菌病毒檢測(cè)，腫瘤特異性標(biāo)志篩查，病理組織篩查等方面都有非常廣泛的應(yīng)用。 

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