解碼炎性腸病標(biāo)志物鈣衛(wèi)蛋白——云克隆鈣結(jié)合蛋白S100家族因子試劑產(chǎn)品喜提《Gastroenterology》!
談到腸道疾病的檢測(cè)，大家自然會(huì)想到讓人痛苦不堪的腸鏡測(cè)定。然而隨著這個(gè)來自糞便的炎性指標(biāo)物應(yīng)用于炎性腸病臨床診斷后，大幅度減少了患者消化內(nèi)鏡測(cè)定的頻率，極大程度地減輕病患的痛苦。是什么物質(zhì)具有如此神奇的魔力呢？今天，小云和大家一起一窺究竟，拔草炎性腸病的新興標(biāo)志物-鈣衛(wèi)蛋白（Calprotectin）。在這里先公布一個(gè)好消息，《Gastroenterology》上發(fā)表了一篇文章（圖1），研究者采用云克隆鈣結(jié)合蛋白S100家族因子試劑盒測(cè)定直腸癌病人S100A6, S100A8, S100A9及S100A11, 揭示這些鈣結(jié)合蛋白S100家族因子與直腸癌的關(guān)聯(lián)。
“小身板”里的“大能量”
Calprotectin也是鈣結(jié)合蛋白S100家族的重要成員之一。鈣結(jié)合蛋白S100家族擁有20余個(gè)家族成員，分子量較?。?-14kD），它們不喜歡單獨(dú)呆著，多數(shù)以同源二聚體形式存在，也有少數(shù)形成異源二聚體、三聚體和四聚體，只有在特殊情況下才以單體的形式單獨(dú)存在。而今天的主人翁Calprotectin分子量雖小，僅24kD[1]，結(jié)構(gòu)卻不簡(jiǎn)單。它是由一條10kD的S100A8及一條13kD的S100A9形成的異源二聚體S100A8/A9蛋白復(fù)合物。兩個(gè)S100A8/A9二聚體也可形成四聚體結(jié)構(gòu)（圖2）。基于這類特殊結(jié)構(gòu)，采用普通表達(dá)系統(tǒng)無法體外表達(dá)Calprotectin，需要使用共表達(dá)系統(tǒng)。感興趣的話，可了解云克隆Recombinant Calprotectin (CALPRO)！
Calprotectin個(gè)頭雖小，能量卻不可小覷。為什么這么說呢？以下羅列幾點(diǎn)，歡迎圍觀。
1. 分布廣。
Calprotectin廣泛存在于組織，細(xì)胞，體液甚至是排泄物中。研究表明，在血漿、尿液、糞便、腦脊液、唾液、滑膜液以及結(jié)腸活檢[2] 中均可檢出Calprotectin。在不同部位，Calprotectin含量差異較大。健康人血漿中Calprotectin的含量是0.1-0.6mg/L，病毒感染患者變化至0.1-11.4mg/L, 細(xì)菌感染患者升高至0.6-11.0mg/L [3]。對(duì)于健康成人，糞便中的Calprotectin含量大約是血漿中Calprotectin含量的6倍[4]。
2. 生物學(xué)功能強(qiáng)大。
Calprotectin不僅在機(jī)體內(nèi)分布廣，還具有多種生物學(xué)功能，包括參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)[5]；抗微生物活性[6]；抗增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，參與炎癥反應(yīng)[7]等。提到Calprotectin的功能，不得不說個(gè)題外話。最早鈣衛(wèi)蛋白（Calprotectin）被命名為L(zhǎng)1蛋白，之后研究發(fā)現(xiàn)它與鈣離子結(jié)合后，具抗微生物活性，是保護(hù)機(jī)體防御炎癥的衛(wèi)斗士，因而得名。
3. 與疾病關(guān)聯(lián)密切。
Calprotectin主要來源于中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，占細(xì)胞內(nèi)可溶性胞質(zhì)蛋白的60%[8]，是一種有效的中性粒細(xì)胞趨化因子。如果把中性粒細(xì)胞比作機(jī)體防御炎癥的士兵，那么Calprotectin無疑就是它殺敵制勝的法寶了。一旦機(jī)體發(fā)生炎癥，防御炎癥的士兵——中性粒細(xì)胞會(huì)被派遣遷移至炎癥區(qū)，活化脫顆粒并釋放出大量Calprotectin。因此，Calprotectin水平的變化和炎性疾病的進(jìn)展有一定的相關(guān)性[9，10]。研究證實(shí)，炎性腸病患者糞便中Calprotectin的含量明顯增高，且增高程度與病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[11]。也有研究表明外周血Calprotectin水平與急性闌尾炎有相關(guān)性，理論上可作為診斷急性闌尾炎的生物標(biāo)志物[12]。另外，心肌梗死患者血清中Calprotectin水平在急性發(fā)作期會(huì)顯著升高，它可以作為一個(gè)新的重要的預(yù)測(cè)急性缺血性心臟病的生物學(xué)指標(biāo)[13]。對(duì)于自身免疫性疾病，Calprotectin也可作為指標(biāo)物預(yù)示機(jī)體損傷程度。對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的研究發(fā)現(xiàn)，血漿Calprotectin水平變化與患者關(guān)節(jié)損傷級(jí)別具有很好的相關(guān)性[14]。血漿Calprotectin水平變化亦能反映系統(tǒng)性紅斑狼瘡病患感染或惡化程度，可作為疾病活動(dòng)期指標(biāo)，用于指導(dǎo)臨床的診斷和治療[15]。
隨著研究的深入，Calprotectin與腫瘤的關(guān)聯(lián)研究也逐漸成為熱點(diǎn)。通過對(duì)比糞便Calprotectin水平和大便潛血測(cè)定、結(jié)腸鏡病理檢查發(fā)現(xiàn)，糞便Calprotectin對(duì)于良惡性腫瘤診斷具有較好的敏感度，不過特異性略差[16，17]。另有研究表明，聯(lián)合運(yùn)用學(xué)血清Calprotectin，CD26和EGF對(duì)疑似肺癌患者進(jìn)行檢測(cè)，可大幅度提高肺癌臨床診斷的準(zhǔn)確性[18]。
4. 臨床應(yīng)用廣。
近年來，Calprotectin的測(cè)定主要用作炎性腸病臨床診斷的輔助性參考依據(jù)。在對(duì)于炎性腸病的臨床測(cè)定中，糞便Calprotectin具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可以間接定量評(píng)估炎性腸病的嚴(yán)重程度，還能區(qū)分功能性和器質(zhì)性腸道疾病。首先不得不提的是，糞便Calprotectin與炎性腸病的密切相關(guān)性。通過臨床、內(nèi)鏡和組織學(xué)測(cè)定結(jié)果表明糞便Calprotectin水平與炎性腸病活動(dòng)程度密切相關(guān)，可作為敏感而非侵入性的檢測(cè)指標(biāo)監(jiān)測(cè)慢性腸道炎癥。
雖然Calprotectin是一個(gè)可靠的炎癥標(biāo)志物，在許多炎癥情況下均會(huì)升高，但是血清中的Calprotectin水平卻并不具備特異性，因?yàn)樗纳咧荒苷f明有炎癥但不能定位炎癥發(fā)生的地方。而糞便中的Calprotectin水平升高[19,20]則能準(zhǔn)確指向腸道炎癥，當(dāng)腸道存在炎癥反應(yīng)時(shí)，中性粒細(xì)胞活化，釋放大量Calprotectin，其水平甚至能達(dá)到正常值的5~40倍。
除了與炎癥性疾病的緊密相關(guān)性外，Calprotectin在糞便中含量高，約為血漿中6倍，易被檢出。
Calprotectin還具有耐熱性及耐水解性，穩(wěn)定性好，室溫下能夠穩(wěn)定存在大約7天[21]，不會(huì)被細(xì)菌和酶類破壞，也不受飲食影響[22]。
最后一點(diǎn)也非常重要，Calprotectin臨床測(cè)定無創(chuàng)方便，能實(shí)時(shí)有效地監(jiān)控長(zhǎng)病程的腸道疾病，使得長(zhǎng)期飽受炎性腸病折磨的患者們免于頻繁的侵入性腸鏡檢測(cè)。無創(chuàng)性對(duì)于炎性腸病嬰幼兒患者尤為重要，通過檢測(cè)糞便中Calprotectin即可反映疾病嚴(yán)重程度。
可見，糞便Calprotectin的測(cè)定是集疾病相關(guān)性、易操作性、高穩(wěn)定性以及無創(chuàng)性于一體的檢測(cè)手段。
Calprotectin在腸道疾病診斷方面的得到了大力應(yīng)用，而它與其它炎性疾病的關(guān)系暫時(shí)處于研究階段，暫未用于臨床測(cè)定，研究工作仍在進(jìn)行著。期待在科研工作者們的持續(xù)探索下，Calprotectin能夠綻放出更加璀璨的光芒。
天道酬勤，唯有努力和奮斗才是最可靠的“錦鯉”！科研路上，云克隆期待伴您同行，助您續(xù)寫輝煌新篇。
云克隆一直致力于研制值得信賴的科研用檢測(cè)試劑及臨床檢測(cè)試劑原料，助力探索Calprotectin與疾病的關(guān)系，為炎性疾病臨床診斷提供更多有意義的依據(jù)，挖掘Calprotectin在臨床方面更為深入的應(yīng)用。
為了回饋一如既往支持我們的研究者們，我們整理了鈣結(jié)合蛋白S100家族因子試劑的SCI文獻(xiàn)，期望能給您的科研助力。
表1. 鈣結(jié)合蛋白S100家族因子檢測(cè)試劑部分SCI文獻(xiàn)
| Title | Source Magazine | Target molecule |
SERUM S100A6, 100A8, S100A9 AND S100A11 IN COLORECTAL NEOPLASIA: RESULTS OF A SINGLE CENTRE PROSPECTIVE STUDY | Gastroenterology | S100A6, S100A8, S100A9, S100A11 |
Melatonin treatment protects against spinal cord injury induced functional and biochemical changes in rat urinary bladder | Journal of Pineal Research | S100B |
Multiplex Immuno-MALDI-TOF MS for Targeted Quantification of Protein Biomarkers and Their Proteoforms Related to Inflammation and Renal Dysfunction | Analytical Chemistry | Calprotectin |
Low Endogenous Secretory Receptor for Advanced Glycation End-Products Levels Are Associated With Inflammation and Carotid Atherosclerosis in Prediabetes | The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism | S100A12 |
Activated Α7nachr Improves Postoperative Cognitive Dysfunction and Intestinal Injury Induced by Cardiopulmonary Bypass in Rats: Inhibition of the Proinflammatory Response Through the Th17 Immune Response | Cellular Physiology and Biochemistry | S100B |
HbA1c Identifies Subjects With Prediabetes and Subclinical Left Ventricular Diastolic Dysfunction. | JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY & METABOLISM | S100A12 |
The Severity of Cecal Ligature and Puncture-Induced Sepsis Correlates with the Degree of Encephalopathy, but the Sepsis Does Not Lead to Acute Activation of Spleen Lymphocytes in Mice | Mol Neurobiol | S100B |
Tunneling-nanotube direction determination in neurons and astrocytes | Cell Death & Disease | S100A4 |
Soluble receptor for advanced glycation end products inhibits disease progression in autosomal dominant polycystic kidney disease by down-regulating cell proliferation | the faseb journal | S100A8,S100A9 |
| S100A9 and ORM1 serve as predictors of therapeutic response and prognostic factors in advanced extranodal NK/T cell lymphoma patients treated with pegaspargase/gemcitabine | Sci Rep. | S100A9 |
Immune Modulating Topical S100A8/A9 Inhibits Growth of Pseudomonas aeruginosa and Mitigates Biofilm Infection in Chronic Wounds | International journal of molecular sciences | Calprotectin |
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