2022年十大研究領(lǐng)域中的細(xì)胞因子高水平文章盤點

產(chǎn)后出血是孕產(chǎn)婦死亡的主要原因，子宮收縮乏力是產(chǎn)后出血的最常見原因。相較而言，血漿更容易獲得，更易作為評估的指標(biāo)。該研究納入36名符合失張力性產(chǎn)后出血的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)婦，36名無產(chǎn)后出血的患者作為對照組。分別在妊娠早期、 妊娠晚期早期和晚期晚期采集母體血漿，并使用Human 48-Plex測定細(xì)胞因子濃度（華盈生物提供檢測服務(wù)），發(fā)現(xiàn)晚期母體血漿失張力性產(chǎn)后出血組中大多數(shù)細(xì)胞因子的濃度較低，而在妊娠晚期，有12種細(xì)胞因子的濃度顯著升高，并且這些顯著變化的細(xì)胞因子構(gòu)建的失張力性產(chǎn)后出血預(yù)測模型具有較高的預(yù)測效能。相關(guān)研究成果在婦產(chǎn)科頂刊AJOG（IF=10.693）上發(fā)表。

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|   02、細(xì)胞因子芯片在生物材料研究中的應(yīng)用

2022年8月，第三軍醫(yī)大學(xué)周新元、江軍、吳玉章課題組在在Biomaterials（IF=15.304）上發(fā)表研究，設(shè)計了一種腫瘤微環(huán)境（TME）響應(yīng)性MnO2-蜂毒肽納米顆粒（M-M NPs）。M-M NPs在模擬TME中消耗谷胱甘肽并通過類Fenton反應(yīng)產(chǎn)生•OH，在體外特異性地引起腫瘤細(xì)胞死亡，在體外激活cGAS-STING通路，并在體外和體內(nèi)促進(jìn)抗原呈遞細(xì)胞的成熟以引發(fā)全身性抗腫瘤免疫反應(yīng)，包括腫瘤特異性T細(xì)胞的增加和更多促炎細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生（Mouse 23-Plex，華盈生物提供檢測服務(wù)）。

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|   03、細(xì)胞因子芯片在公共衛(wèi)生研究中的應(yīng)用

百草枯（PQ）是世界上使用最廣泛的除草劑，也是眾所周知的人類強效神經(jīng)毒素。PQ暴露與增加帕金森病的風(fēng)險有關(guān)。然而，其在PD發(fā)病機制中的神經(jīng)毒性作用的機制尚不清楚。2022年9月，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院周舟教授團(tuán)隊在Environ Int（IF=13.352）發(fā)表文章，研究采用Mouse 23-Plex（華盈生物提供檢測服務(wù)）發(fā)現(xiàn)，PQ暴露增加了血清促炎細(xì)胞因子并引發(fā)了中腦的神經(jīng)炎癥，中腦中的促炎細(xì)胞因子與運動缺陷呈正相關(guān)，人體PQ中毒也顯著升高了血清促炎細(xì)胞因子并誘導(dǎo)了強烈的全身炎癥�？傊�，PQ暴露的這些神經(jīng)毒性作用可能在機制上促成PQ誘發(fā)的帕金森病的發(fā)病機制。

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|   04、細(xì)胞因子芯片在眼科疾病研究中的應(yīng)用

玻璃體纖維血管膜（FVM）是增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變（PDR）的標(biāo)志，會導(dǎo)致視網(wǎng)膜出血、脫離，并最終導(dǎo)致失明。然而，關(guān)于FVM的病理生理學(xué)知之甚少。2022年1月，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院劉慶淮課題組在Diabetes（IF=9.461）上發(fā)表研究，對手術(shù)收獲的 PDR-FVM使用scRNA-seq確定了小膠質(zhì)細(xì)胞的GPNMB+亞群具有促纖維化和纖維化特性，進(jìn)一步采用Human 18-Plex和Human 3-Plex（華盈生物提供檢測服務(wù)）發(fā)現(xiàn)，促纖維化小膠質(zhì)細(xì)胞和PDR玻璃體中上調(diào)的細(xì)胞因子之間的配體-受體相互作用表明，包括CCR5、IFNGR1和CD44信號在內(nèi)的幾種通路參與了PDR微環(huán)境中小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。

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|   05、細(xì)胞因子芯片在腫瘤研究中的應(yīng)用

在腫瘤治療中，腫瘤微環(huán)境的改變也會影響最終的治療效果。研究發(fā)現(xiàn)炎性腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（iCAFs）與放療治療效果不佳相關(guān)，進(jìn)一步采用Human 27-Plex檢測預(yù)后差non-pCR（n= 25）和預(yù)后良好pCR（n = 7）病人的細(xì)胞因子的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)血清IL-1ra水平在有殘余淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)后不良的患者中和放療后預(yù)后差的患者中有顯著降低。研究揭示了iCAFs在直腸癌治療耐藥性中的關(guān)鍵作用，并確定IL-1信號作為基質(zhì)復(fù)極化和預(yù)防癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞衰老的一個有吸引力的靶點。

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|   06、細(xì)胞因子芯片在呼吸/肺疾病研究中的應(yīng)用

該研究是對2019年COVID-19爆發(fā)早期的患者進(jìn)行的流行病學(xué)、臨床、實驗室以及治療和臨床結(jié)果的回溯性的分析。其中作者使用Human 27-Plex檢測方法比較了患者，ICU患者以及健康人群的血漿的細(xì)胞因子譜后發(fā)現(xiàn)，COVID-19可引發(fā)嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴（CRS）。ICU患者和非ICU患者的初始血漿中IL-1β、IL1-RA、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、FGF、G-CSF、GM-CSF、IFN-γ、IP-10、MCP-1、MIP-1A、MIP-1α、PDGF、TNF-α和VEGF濃度均高于非ICU患者。健康成人和感染COVID-19的患者的血漿中 IL-5、IL12-p70、IL-15、Eotaxin 和RANTES水平相似。ICU患者的血漿IL-2、IL-7、IL-10、G-CSF、IP-10、MCP-1、MIP-1A和TNF-α濃度高于非ICU患者。

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|   07、細(xì)胞因子芯片在神經(jīng)/腦疾病研究中的應(yīng)用

在非典型神經(jīng)發(fā)育的小鼠模型中，微生物代謝物4-乙基苯基硫酸鹽（4EPS）顯著升高。作者從腸道微生物組中鑒定了介導(dǎo)膳食酪氨酸轉(zhuǎn)化為4-乙基苯酚（4EP）的生物合成基因，以及生物工程腸道細(xì)菌選擇性地在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生4EPS，發(fā)現(xiàn)暴露于4EPS的小鼠表現(xiàn)出類似焦慮的行為，而促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞分化的藥物治療阻止了4EPS的行為影響。4EP和4EPS是酚類分子，可能具有毒性或炎癥特性。使用Mouse 23-Plex檢測促炎細(xì)胞因子的表達(dá)水平變化，發(fā)現(xiàn)在4EP+小鼠中，細(xì)胞因子水平趨向于大腦中的抗炎特性，而沒有小膠質(zhì)細(xì)胞激活的跡象。

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|   08、細(xì)胞因子芯片在心腦血管疾病研究中的應(yīng)用

Hutchinson-Gilford早衰綜合征（HGPS）是一種早衰癥，主要死因是冠狀動脈和動脈閉塞性疾病。在HGPS的小鼠模型中，與HGPS-VSMC（vascular smooth muscle cell）相比，HGPS-EC（endothelial cells）中更多的DNA損傷，推測這可能是由于炎癥的刺激。因此，研究使用Human 27-Plex檢測方法評估細(xì)胞因子水平，正如預(yù)期的那樣，與對照相比，HGPS-EC 中的SASP標(biāo)記顯著增加，HGPS-VSMC也是如此，為了進(jìn)一步證實這些結(jié)果，通過RT-qPCR測量了幾種公認(rèn)的心血管疾病炎癥標(biāo)志物，這與Bio-Plex數(shù)據(jù)一致。這些研究表明，在HGPS-EC和HGPS-VSMC中，炎癥標(biāo)志物（如IL-1β、IL-6、ICAM1、MCP1）顯著增加，但在EC和VSMC之間沒有觀察到細(xì)胞因子表達(dá)有差異。

 
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|   09、細(xì)胞因子芯片在消化系統(tǒng)疾病研究中的應(yīng)用

膽道閉鎖（BA）是一種嚴(yán)重的膽管病，可導(dǎo)致嬰兒肝功能衰竭，但其發(fā)病機制仍有待充分表征。通過單細(xì)胞RNA分析觀察到BA嬰兒的巨噬細(xì)胞低炎癥、Kupffer細(xì)胞清除功能缺陷、細(xì)胞毒性T細(xì)胞擴增以及CX3CR1+效應(yīng)T和自然殺傷（NK）細(xì)胞缺乏。使用Human 27-Plex檢測入組兒童肝活檢勻漿中細(xì)胞因子的濃度。結(jié)果顯示除IL-32、TNFSF8、CHI3L1、TNFSF13B 、IL-8和MMP-2外，大多數(shù)炎性細(xì)胞因子在BA患兒肝活檢中顯著低于對照組。

 
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|   10、細(xì)胞因子芯片在自身炎癥性疾病/自身免疫性疾病研究中的應(yīng)用

系統(tǒng)性自身炎癥性疾病是由先天免疫異常激活驅(qū)動的。研究納入對象是在6個具有早發(fā)性全身炎癥的無關(guān)家族中，由NF-κB調(diào)節(jié)蛋白TNFAIP3 /A20高外顯率雜合種系突變（單基因自身炎癥性疾病）引起的新綜合癥，該家族的特點是早發(fā)性全身炎癥、關(guān)節(jié)痛/關(guān)節(jié)炎、口腔/生殖器潰瘍和眼部炎癥。對所有A20突變體進(jìn)行炎癥因子檢測，使用Human 27-Plex檢測A20缺陷患者與健康對照組的細(xì)胞因子譜，與健康對照相比，患者血清和受LPS或葡萄球菌腸毒素b刺激的PBMC上清液中的幾種促炎細(xì)胞因子水平顯著增加。

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|   總結(jié)與討論

以上所有案例及列表中文章的細(xì)胞因子檢測方案均采用的是美國Bio-Rad公司的Bio-Plex 懸液芯片技術(shù)（華盈生物是Bio-Rad公司官方認(rèn)證服務(wù)商），與傳統(tǒng) ELISA方法相比，Bio-Plex 懸液芯片具備更多優(yōu)勢：

目前，細(xì)胞因子已發(fā)展成為一個涉及多領(lǐng)域的研究熱點，華盈生物已完成上萬例樣品的測試及分析工作，樣品類型超過30種。根據(jù)自主建立的細(xì)胞因子測試數(shù)據(jù)庫為客戶匹配合適的產(chǎn)品，優(yōu)選實驗實施方案，大幅度提高了實驗的總體成功率。根據(jù)特定的研究目的，華盈生物還可提供超過400種細(xì)胞因子的個性化組合檢測，全方位滿足不同研究人員的實驗需求。

|   相關(guān)文獻(xiàn)

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