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生物标志物在制备用于检测中枢神经系统的试剂中的用途技术方案

技术编号:18781766 阅读:36 留言:0更新日期:2018-08-29 06:18
本发明专利技术提供一种生物标志物在制备用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂中的用途,其中,所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞本发明专利技术同时提供一种用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂盒,其包括用于检测生物样品中的中枢神经系统或神经血管单元性疾病生物标志物的试剂,其中所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞。

【技术实现步骤摘要】
生物标志物在制备用于检测中枢神经系统的试剂中的用途关于联邦政府赞助的研究的声明本专利技术在国家健康研究院批准的授权号为Nos.AI040635,NS083967和DA034515,以及国家科学基金(NSF)-CN的81370740的政府支持下完成,政府对本专利技术有某些权利。
本专利技术涉及涉及分子与细胞生物学领域。更特别地,涉及脑血管疾病(CVD)和中枢神经系统(CNS)障碍的生物标志物及其检测方法。本专利技术的某些方面包括在脑血管疾病和中枢神经系统障碍的诊断、治疗和预后中的应用。
技术介绍
本专利技术引用的所有参考文献,包括出版物、专利申请和专利,通过引用并入本专利技术,其程度如同每个参考文献被单独地和具体地指出通过引用并入本专利技术并在本专利技术中全部阐述。下面的描述包括对理解本专利技术有用的信息。这并不是承认本文提供的任何信息是现有技术或与目前要求保护的专利技术相关,或明确地或隐含地参考的任何出版物是现有技术。由非微生物与微生物因素引起的CVD和CNS失常,例如外部机械力引起的脑损伤(创伤性脑损伤)、中风、药物滥用、脑肿瘤、脑炎或神经退行性疾病等,仍然是世界上死亡和残疾的主要原因。大脑是身体最微妙的器官。它受到血脑屏障(BBB)的保护。与神经血管单位(NVU)或BBB损伤相关的疾病比几乎所有其他疾病总和都要多,因此需要更多住院治疗和延长的护理。CVD或CNS疾病的患病人数和死亡人数远远超过了所有类型的全身性癌症或心脏病的总和。全民中有三分之一以上的人会在一生中遇到中枢神经系统疾病。CVD通常与高血压(HBP)有关。大约三分之一的美国成年人(32%)有HBP,而另外1/3的美国成年人有高血压前期。CVD和CNS失常的发生率随年龄增长而增加。神经艾滋病(NeuroAIDS)作为脑的微生物感染形式是HIV脑病病症的重要原因。尽管高效抗逆转录病毒疗法取得了进展,但NeuroAIDS的患病率最近有所增加。这主要是由于抗逆转录病毒药物无法穿过BBB,而CNS就像艾滋病毒(HIV-1)的蓄积容器,以致该病毒能够自由迁移进出大脑。在老年人口和吸毒人群中,NeuroAIDS的发病率更高或更快。NVU或BBB损伤的定量评估一直是研究由微生物和非微生物原因引起的CVD或CNS失常的最具挑战性的问题之一。脑微血管内皮细胞(BMECs)是建立NVU或BBB相关体外模型的主要工具,成功分离和培养BMECs能够在体外对归因于微生物或非微生物因素引起的BBB损伤的致病机制进行分子特性和全基因组分析。然而,很难在体内对NVU或BBB损伤进行全基因组、非侵入性的评估。目前,已使用各种方法来评估NVU或BBB在体内的功能。外周蛋白如纤维蛋白原和白蛋白向CNS的渗透已被用于评估与病毒性脑炎和其他CNS感染相关的BBB的渗透性。虽然这些技术具有使用内源蛋白质的优点,但由于某些非特异性效应,NVU或BBB损伤可能与CNS中的蛋白质水平无关。目前尚无研究表明,使用分子生物标志物的血液检测能准确地测定脑血管病(CVD)的存在或严重程度,如创伤性脑损伤(TBI),因为没有临床工具可有效的测量脑部类淋巴系统所调节的大脑间质内的分子运动。近来,基于磁共振(MRI)的分子成像技术在神经科学中越来越受到关注。虽然已经在体外测试了越来越多的合成分子显像剂,但是在活的动物的大脑中已经证实的确很少。主要挑战是分子神经影像学方法处理传递介质穿透BBB的能力差以及不能用于早期诊断或预警。其他包括将染料(如伊文思蓝和荧光素钠)注射到用于评估BBB通透性的各种动物模型系统中的方法。这些技术的主要限制是它们不能在人类中使用。尽管在过去几十年中通过临床前和临床研究鉴定了数百种分子标记物,但临床上目前还没有血液检测可用于客观评估NVU或BBB损伤的存在或严重程度。因此,需要非侵入性生物标志物来解决CVD或CNS疾病的诊断,预后,预防和治疗的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供生物标志物在制备用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂中的用途及检测试剂盒。本专利技术一方面提供生物标志物在制备用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂中的用途,其中,所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞。本专利技术另一方面提供一种用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂盒,其包括用于检测生物样品中的中枢神经系统或神经血管单元性疾病生物标志物的试剂,其中所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞。附图说明说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本专利技术的限制。本专利技术公开的实施例和视图为示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能视为对本专利技术的限制。图1是MfSD2a在小鼠脑中的表达。用大肠杆菌K1或HIV-1致病因子gp41刺激小鼠。通过Western印迹分析来定量脑中Mfsd2a的水平。Western结果显示,大肠杆菌感染和gp41处理的小鼠脑中Mfsd2a水平升高。以抗β-肌动蛋白为对照,使用Bio-RadTDSQuantityOne软件加载的Bio-RadGelDoc2000系统测量大肠杆菌刺激的小鼠脑中的Mfsd2a水平。所有数据表示为均值±SEM,表示为强度/mm2。*<0.05;**<0.01与对照组相比。CON,对照.n=4litters(3个生物重复)。图2是用大肠杆菌或gp120/gp41处理小鼠外周血模型中BBB的cBMEC脱落的增长。用PBS处理的小鼠作为对照,通过使用UEA磁珠分离并收获来自小鼠全部外周血的cBMEC。使用DAPI(蓝色)和针对CD146(ECs特异性)的抗体进行双重染色。在用大肠杆菌(A,C)和gp120(B,D)处理的小鼠的外周血样品中检测到更多的cBMEC。CON,对照(***P<0.001),n=3litters(3个生物重复)。图3是用gp41处理的人脑微血管内皮细胞(HBMEC)中Mfsd2a的增长表达。使用1μggp41(A)和不同剂量的gp41(B)处理不同时间点,通过蛋白质印迹分析显示Mfsd2a的水平。用免疫荧光显微镜分析(C)进行HBMECs中Mfsd2a表达。使用抗Mfsd2a抗体和核DNA染色染料DAPI获得免疫荧光显微镜图像。C1:Con是未使用gp41处理的HBMECs中Mfsd2a表达。C2是用500ng/mLgp41处理的HBMECs的Mfsd2a表达。C3是用1μg/mLgp41处理的HBMECs的Mfsd2a表达。C4是用10μg/mLgp41处理的HBMECs的Mfsd2a表达。图4是患有外伤性脑损伤(TBI)的患者的外周血样品中cAstr(A)和cBMEC(B)细胞的密度显着高于对照样品。竖条表示平均值,误差线表示SEM.*p<0.05;**P<0.01。图5是美金刚(MEM)对小鼠外周血中大肠杆菌E44诱导的cAstr(A)和cBMEC(B)细胞密度增长的影响。MEM调节α7nAChR受体的化学阻断。竖条表示平均值,误差线表示SEM.**P<0.01;***P<0.001。图6是gp120或甲基苯丙胺对用gp120和MET本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种生物标志物在制备用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂中的用途,其中,所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞。

【技术特征摘要】
2017.02.19 US 15/4368591.一种生物标志物在制备用于检测、治疗及监控中枢神经系统或神经血管单元性疾病的试剂中的用途,其中,所述生物标志物选自含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞。2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述检测、治疗及监控包括如下步骤:获得受试体的外周血样;确定所述外周血样中含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平;与参考样品中的所述含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平进行比较;和基于所述比较步骤确定所述受试者是否具有中枢神经系统或神经血管单元性疾病加重的可能性。3.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,确定所述外周血样中含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平进一步还包括:将所述循环脑微血管内皮细胞与抗体相结合。4.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,将所述循环脑微血管内皮细胞与抗体相结合,进一步包括加入固定了抗体或者没有固定抗体的支撑体和包括二抗或检测抗体。5.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,当基于所述比较步骤确定所述含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平的增加表明所述受试者具有增加中枢神经系统或神经血管单元性病症的可能性。6.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,所述参考样品中的所述含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平是未患有中枢神经系统或神经血管单元性疾病的受试者群体中含有促进调解蛋白超家族2A的循环脑微血管内皮细胞水平的平均值或中间值。7.根据权利要求2所述的用途,其中所述试剂用在...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄胜和
申请(专利权)人:黄胜和
类型:发明
国别省市:美国,US

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