新生儿唾液六种败血症相关蛋白的超灵敏检测技术开发与临床应用研究

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:npj Biosensing

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  为解决新生儿败血症诊断中血液采样侵入性强、耗时长的问题,Kathleen N. Bellon Pizarro团队开发了基于单分子阵列(Simoa)的超灵敏检测技术,首次在10 μL唾液样本中定量了SAA1、LBP、CCL20等6种炎症标志物。研究发现CXCL6和CCL20在感染新生儿唾液中显著升高,为无创诊断提供了新策略,相关成果发表于《npj Biosensing》。

  

新生儿败血症是全球婴儿死亡的主要原因,但现有诊断方法依赖血液培养,需1-5天出结果且需多次采血,对早产儿可能造成贫血和神经发育风险。更棘手的是,约半数临床疑似病例无法通过培养确诊,导致抗生素滥用。在此背景下,唾液因其无创采集优势成为研究热点,但唾液蛋白浓度仅为血液的1/1000,传统检测技术难以应对。

美国哈佛医学院(Harvard Medical School)和麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的Kathleen N. Bellon Pizarro团队在《npj Biosensing》发表研究,通过开发超灵敏单分子阵列(Simoa)检测技术,首次实现了唾液样本中6种败血症相关蛋白的定量分析。研究人员针对血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、脂多糖结合蛋白(LBP)、趋化因子CCL20/CXCL6/CXCL12及抵抗素(resistin)设计检测体系,在40例新生儿唾液样本中发现CXCL6和CCL20在感染组显著升高,证实唾液可作为监测感染的生物基质。

关键技术包括:1) 采用Simoa平台实现pg/mL级检测,灵敏度较传统ELISA提升44倍;2) 优化抗体包被磁珠与β-半乳糖苷酶(SβG)标记体系;3) 建立稀释线性度(80-120%)和加标回收率验证方法;4) 收集20名新生儿(含9例感染)的40份唾液样本进行双盲检测。

研究结果

新生儿参与者:队列包含45%感染婴儿(半数培养阳性,半数临床诊断),通过18-36小时抗生素治疗动态监测。

检测开发:通过EDC化学偶联制备抗体磁珠,校准曲线显示SAA1检测范围最广(100-300 pg/mL),CXCL6灵敏度最高(LOD=0.15 pg/mL)。加标回收实验中LBP在4000 pg/mL时回收率达117%,证明唾液基质干扰可控。

生物标志物性能:CXCL6和CCL20分别有90%和70%检出率,且感染组中位数浓度显著升高(CXCL6:594 vs 170 pg/mL;CCL20:188 vs 33.5 pg/mL)。经总蛋白校正后,LBP也呈现统计学差异(p=0.021)。

统计验证:比例风险模型显示CXCL6(log HR=-1.71)和CCL20(log HR=-1.36)与感染显著相关,统计功效达98.7%和94.1%。多重线性回归证实该关联独立于胎龄、体重等混杂因素(VIF<3)。

该研究突破性地证实唾液趋化因子可作为感染标志物,其微创特性尤其适合早产儿重复监测。Simoa技术克服了唾液检测的灵敏度瓶颈,为开发床边诊断设备奠定基础。未来需扩大样本验证CXCL6/CCL20的截断值,并探索其与血清标志物的动态关联。这项技术不仅可减少90%的采血量,更有望将诊断时间从5天缩短至数小时,对遏制抗生素滥用具有重要临床意义。

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