解碼炎性腸病標志物鈣衛蛋白——云克隆鈣結合蛋白S100家族因子試劑產品喜提《Gastroenterology》!
談到腸道疾病的檢測，大家自然會想到讓人痛苦不堪的腸鏡測定。然而隨著這個來自糞便的炎性指標物應用于炎性腸病臨床診斷后，大幅度減少了患者消化內鏡測定的頻率，極大程度地減輕病患的痛苦。是什么物質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志物-鈣衛蛋白（Calprotectin）。在這里先公布一個好消息，《Gastroenterology》上發表了一篇文章（圖1），研究者采用云克隆鈣結合蛋白S100家族因子試劑盒測定直腸癌病人S100A6, S100A8, S100A9及S100A11, 揭示這些鈣結合蛋白S100家族因子與直腸癌的關聯。
“小身板”里的“大能量”
Calprotectin也是鈣結合蛋白S100家族的重要成員之一。鈣結合蛋白S100家族擁有20余個家族成員，分子量較?。?-14kD），它們不喜歡單獨呆著，多數以同源二聚體形式存在，也有少數形成異源二聚體、三聚體和四聚體，只有在特殊情況下才以單體的形式單獨存在。而今天的主人翁Calprotectin分子量雖小，僅24kD[1]，結構卻不簡單。它是由一條10kD的S100A8及一條13kD的S100A9形成的異源二聚體S100A8/A9蛋白復合物。兩個S100A8/A9二聚體也可形成四聚體結構（圖2）?；谶@類特殊結構，采用普通表達系統無法體外表達Calprotectin，需要使用共表達系統。感興趣的話，可了解云克隆Recombinant Calprotectin (CALPRO)！
Calprotectin個頭雖小，能量卻不可小覷。為什么這么說呢？以下羅列幾點，歡迎圍觀。
1. 分布廣。
Calprotectin廣泛存在于組織，細胞，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, 細菌感染患者升高至0.6-11.0mg/L [3]。對于健康成人，糞便中的Calprotectin含量大約是血漿中Calprotectin含量的6倍[4]。
2. 生物學功能強大。
Calprotectin不僅在機體內分布廣，還具有多種生物學功能，包括參與機體免疫調節反應[5]；抗微生物活性[6]；抗增殖和誘導細胞凋亡；參與細胞信號傳遞，參與炎癥反應[7]等。提到Calprotectin的功能，不得不說個題外話。最早鈣衛蛋白（Calprotectin）被命名為L1蛋白，之后研究發現它與鈣離子結合后，具抗微生物活性，是保護機體防御炎癥的衛斗士，因而得名。
3. 與疾病關聯密切。
Calprotectin主要來源于中性粒細胞和巨噬細胞，占細胞內可溶性胞質蛋白的60%[8]，是一種有效的中性粒細胞趨化因子。如果把中性粒細胞比作機體防御炎癥的士兵，那么Calprotectin無疑就是它殺敵制勝的法寶了。一旦機體發生炎癥，防御炎癥的士兵——中性粒細胞會被派遣遷移至炎癥區，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展有一定的相關性[9，10]。研究證實，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重程度呈正相關[11]。也有研究表明外周血Calprotectin水平與急性闌尾炎有相關性，理論上可作為診斷急性闌尾炎的生物標志物[12]。另外，心肌梗死患者血清中Calprotectin水平在急性發作期會顯著升高，它可以作為一個新的重要的預測急性缺血性心臟病的生物學指標[13]。對于自身免疫性疾病，Calprotectin也可作為指標物預示機體損傷程度。對類風濕關節炎患者的研究發現，血漿Calprotectin水平變化與患者關節損傷級別具有很好的相關性[14]。血漿Calprotectin水平變化亦能反映系統性紅斑狼瘡病患感染或惡化程度，可作為疾病活動期指標，用于指導臨床的診斷和治療[15]。
隨著研究的深入，Calprotectin與腫瘤的關聯研究也逐漸成為熱點。通過對比糞便Calprotectin水平和大便潛血測定、結腸鏡病理檢查發現，糞便Calprotectin對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，聯合運用學血清Calprotectin，CD26和EGF對疑似肺癌患者進行檢測，可大幅度提高肺癌臨床診斷的準確性[18]。
4. 臨床應用廣。
近年來，Calprotectin的測定主要用作炎性腸病臨床診斷的輔助性參考依據。在對于炎性腸病的臨床測定中，糞便Calprotectin具有得天獨厚的優勢，可以間接定量評估炎性腸病的嚴重程度，還能區分功能性和器質性腸道疾病。首先不得不提的是，糞便Calprotectin與炎性腸病的密切相關性。通過臨床、內鏡和組織學測定結果表明糞便Calprotectin水平與炎性腸病活動程度密切相關，可作為敏感而非侵入性的檢測指標監測慢性腸道炎癥。
雖然Calprotectin是一個可靠的炎癥標志物，在許多炎癥情況下均會升高，但是血清中的Calprotectin水平卻并不具備特異性，因為它的升高只能說明有炎癥但不能定位炎癥發生的地方。而糞便中的Calprotectin水平升高[19,20]則能準確指向腸道炎癥，當腸道存在炎癥反應時，中性粒細胞活化，釋放大量Calprotectin，其水平甚至能達到正常值的5~40倍。
除了與炎癥性疾病的緊密相關性外，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，穩定性好，室溫下能夠穩定存在大約7天[21]，不會被細菌和酶類破壞，也不受飲食影響[22]。
最后一點也非常重要，Calprotectin臨床測定無創方便，能實時有效地監控長病程的腸道疾病，使得長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。無創性對于炎性腸病嬰幼兒患者尤為重要，通過檢測糞便中Calprotectin即可反映疾病嚴重程度。
可見，糞便Calprotectin的測定是集疾病相關性、易操作性、高穩定性以及無創性于一體的檢測手段。
Calprotectin在腸道疾病診斷方面的得到了大力應用，而它與其它炎性疾病的關系暫時處于研究階段，暫未用于臨床測定，研究工作仍在進行著。期待在科研工作者們的持續探索下，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試劑及臨床檢測試劑原料，助力探索Calprotectin與疾病的關系，為炎性疾病臨床診斷提供更多有意義的依據，挖掘Calprotectin在臨床方面更為深入的應用。
為了回饋一如既往支持我們的研究者們，我們整理了鈣結合蛋白S100家族因子試劑的SCI文獻，期望能給您的科研助力。
表1. 鈣結合蛋白S100家族因子檢測試劑部分SCI文獻
| 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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