基于纳米抗体的荧光偏振免疫分析法检测转铁蛋白构象变化及其诊断应用

编辑推荐：本研究针对铁代谢紊乱疾病诊断中传统TSAT检测方法耗时、不可自动化的问题，开发了基于FITC标记纳米抗体（FITC-aTf1/2）的FPIA技术，成功实现15分钟内区分holo-Tf（Kd=30.7±0.3 nM）和apo-Tf（Kd=15.3±0.2 nM），特异性达93-112%，为POCT诊断提供新方案。

　　铁代谢是维持生命活动的关键过程，而转铁蛋白（Tf）作为铁离子的核心运输载体，其构象变化直接反映机体铁状态。传统检测方法如电泳法耗时长达数小时，且无法实现自动化；而基于血清铁/TIBC比值的TSAT计算存在高达35%的误差。这些局限使得铁缺乏性贫血、癌症相关铁代谢异常的快速诊断面临重大挑战。

莫斯科国立大学化学系联合俄罗斯科学院基因生物学研究所的研究团队创新性地将骆驼源纳米抗体（Nb）与荧光偏振免疫分析（FPIA）技术结合，开发出可区分holo-Tf（铁结合态）和apo-Tf（游离态）的快速检测体系。该成果发表于《Russian Journal of Bioorganic Chemistry》，为解决临床即时检测（POCT）需求提供了新思路。

关键技术包括：1）制备FITC标记的纳米抗体FITC-aTf1（靶向holo-Tf）和FITC-aTf2（靶向apo-Tf），优化蛋白/染料比为1:2；2）使用便携式荧光分析仪（Sentry-200）在λ_ex/λ_em=495/530 nm下检测；3）建立非竞争性FPIA模型，通过结合动力学计算K_d值；4）采用人工尿液基质进行方法验证。

研究结果显示：1）结合动力学方面，FITC-aTf1与holo-Tf在15分钟达到平衡（ΔmP≈40），而FITC-aTf2与apo-Tf仅需5分钟，二者K_d分别为30.7±0.3 nM和15.3±0.2 nM；2）特异性验证中，1 mg/mL浓度的人乳铁蛋白（HLF）、血清白蛋白（HSA）等干扰物未引起信号漂移；3）临床适用性方面，加标回收实验显示apo-Tf检出率112%（45.0±1.5 μg/mL），holo-Tf为93%（56.5±1.0 μg/mL）。

该研究的突破性在于：首次将纳米抗体的构象识别特性与FPIA的快速检测优势结合，克服了传统电泳法无法微型化的缺陷。其15分钟的分析速度、nM级检测限以及便携设备兼容性，为贫血分级、癌症铁代谢监测等场景提供了床旁解决方案。特别值得注意的是，该技术能直接测定TSAT公式中的分子项（holo-Tf占比），避免了传统方法因假设"血清铁全结合于Tf"导致的系统误差。未来通过扩大临床样本验证，该方法有望成为WHO倡导的POCT标准技术的有力竞争者。