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骨骼肌疾病影响广泛,现有诊断标志物特异性欠佳。研究人员开展 “开发免疫化学系统检测人骨骼肌肌钙蛋白 I(TnI)亚型” 的研究,获得多种单克隆抗体(mAbs)并构建检测系统。这为骨骼肌疾病诊断、病情评估提供新工具,意义重大。
在人体中,骨骼肌如同精密的 “运动引擎”,不仅支撑着日常活动,还在新陈代谢等方面发挥关键作用。然而,当这个 “引擎” 出现故障,如遭受创伤、患上肌病或出现萎缩时,就会引发一系列健康问题。目前,诊断骨骼肌损伤常用的生物标志物,如肌酸激酶和肌红蛋白,由于在其他组织中也存在,导致诊断的特异性大打折扣。肌钙蛋白 I(TnI)作为肌肉收缩调节的关键蛋白,其在人体中有三种亚型,其中骨骼肌 TnI 亚型仅在骨骼肌中表达,有望成为更特异的生物标志物。但此前缺乏有效检测骨骼肌 TnI 亚型的方法,为了解决这一难题,来自莫斯科国立大学等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Biochemistry (Moscow)》上。
研究人员运用了多种关键技术方法:通过杂交瘤技术获得针对骨骼肌 TnI 亚型的单克隆抗体(mAbs);利用间接 ELISA 筛选出特异性抗体;采用肽结合载体蛋白的间接 ELISA 进行 mAbs 的抗原表位定位;运用荧光免疫分析(FIA)、蛋白质印迹法(WB)和免疫组织化学(IHC)等技术,构建免疫化学检测系统。
在研究结果方面:
- 单克隆抗体的开发与表征:研究人员成功获得 97 种能识别快骨骼肌肌钙蛋白 I(fsTnI)、慢骨骼肌肌钙蛋白 I(ssTnI)或两者的 mAbs。经筛选,确定了特异性和敏感性高的 mAbs,其抗原表位分布在 fsTnI、ssTnI 的不同区域12。
- mAbs 在 WB 中的特异性:筛选出的 mAbs 在 WB 中对目标蛋白特异性强、敏感性高。如 skTnI89 对 fsTnI 的检测限为 0.01 ng/lane,skTnI38 对 ssTnI 的检测限为 0.11 ng/lane ,skTnI50 对 fsTnI 和 ssTnI 的检测限为 1 ng/lane,且这些 mAbs 与其他亚型无交叉反应34。
- 组织中骨骼肌 TnI 亚型的检测方法:用特异性 mAbs 对骨骼肌组织切片进行 IHC 染色,发现其能有效识别骨骼肌纤维,但不与成年心肌细胞反应。同时,证实了 skTnI15 和 skTnI30 分别对快、慢肌纤维的特异性,且 skTnI30 可识别胎儿心脏中的 ssTnI,而成年心脏中无反应56。
- 用于检测人血液中骨骼肌 TnI 亚型的夹心 FIA 的开发:基于获得的 mAbs 开发了三种免疫化学检测方法,可检测 fsTnI、ssTnI 或两者。添加 EDTA 可恢复对复合形式 TnI 的免疫化学信号,且不同抗体组合能区分不同形式的 TnI78。
- 检测不同形式 TnI 的夹心 FIA:针对 fsTnI 和 ssTnI 分别设计了能识别不同形式的检测方法,结合凝胶过滤可区分骨骼肌 TnI 的多种形式910。
在结论与讨论部分,该研究成功开发了用于检测骨骼肌 TnI 亚型的免疫化学系统,包括 WB、IHC 和 FIA 检测方法。这些方法特异性强、敏感性高,不仅可用于检测组织和血液中的骨骼肌 TnI 亚型,还能区分不同形式的 TnI。这对于骨骼肌疾病的诊断、病情评估以及心脏组织成熟度的判断等方面具有重要意义。同时,研究也为进一步研究骨骼肌 TnI 在血液中的存在形式及变化规律奠定了基础,有望为临床诊断和治疗提供更精准的依据。