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APOGEE納米流式技術(shù)助力阿爾茨海默和帕金森早期診治

瀏覽次數(shù):2012 發(fā)布日期:2015-11-11  來源:本站 本站原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明出處
 
神經(jīng)退行性疾病是一種大腦和脊髓細胞神經(jīng)元喪失的疾病狀態(tài)。神經(jīng)退行性疾病以阿爾茨海默癥(AD)和帕金森病(PD)的發(fā)病率最高,對中老年人健康危害最大。隨著我國逐漸進入老齡化社會,AD和PD發(fā)病率逐年增高,目前已成為國內(nèi)研究的重點疾病。然而,臨床診斷的AD和PD患者病情大多已處于中晚期,現(xiàn)有的治療手段均難以取得滿意療效。2011年美國國家衰老研究所指出,輕度認知障礙(MCI)應(yīng)視為疾病的連續(xù)過程及腦脊液(CSF)生物標志物可作為早期的一項診斷指標。CSF生物標志物所提供的信息在疾病預(yù)測,早期診治,病程的評估等方面具有重要價值。
 
CSF生物微顆粒的分子組成,已經(jīng)在一些研究中被鑒定出來。然而,在這些研究當(dāng)中,所涉及的每一種技術(shù)手段都有一定的局限性。例如,富集生物微顆粒的技術(shù)會對蛋白質(zhì)和脂質(zhì)之間的相互作用,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用產(chǎn)生影響。很多技術(shù)無法區(qū)分CSF中結(jié)合生物微顆粒的蛋白和沒有結(jié)合生物微顆粒的蛋白。此外,在這些研究中,絕大數(shù)的方法都需要大量的CSF,這對于CSF作為生物標記物在臨床檢測中的應(yīng)用是不現(xiàn)實的。
 
近來,流式細胞儀在分析小顆粒物質(zhì)上展現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢。在實踐中,流式細胞儀已被廣泛應(yīng)用于阿爾茲海默癥患者和正常人大腦突觸體的研究。常規(guī)流式細胞儀能夠檢測的最小直徑下限為0.5μm,在分析CSF生物微顆粒過程中會錯過了0.1μm-0.5μm大小的微粒,當(dāng)中又可能有著重要的生物標記,因此常規(guī)的流式細胞儀存在很多限制因素。隨著技術(shù)的創(chuàng)新,英國Apogee公司開發(fā)出了,已被歐洲國家計量研究協(xié)會評定為在微泡(<0.1μm)檢測中最靈敏的系統(tǒng)。該系統(tǒng)超高的靈敏度,為CSF生物標志物的研究帶來了極大的便利。

 
在前不久的研究中,Apogee A50 Micro已被Thomas J. Montine實驗室成功應(yīng)用于CSF生物標志物的分析檢測,無疑將對AD和PD的早期診治產(chǎn)生極大的推動作用。該研究利用Apogee A50 Micro,開發(fā)出了針對CSF生物顆粒定量,成份和大小鑒定的超高靈敏度檢測方法,并且發(fā)現(xiàn)這些CSF生物微顆粒數(shù)據(jù)與大腦衰老以及常見的神經(jīng)退行性疾病之間存在顯著的關(guān)聯(lián)性。研究人員通過檢測Aβ42+,apoE+,apoAI+和apoJ+等CSF潛在生物標記物(圖1和圖2),發(fā)現(xiàn)在正常人的腦脊液中,apoAI+顆粒的含量會隨著年齡的增加而升高,但是,在患有MCI,AD或PD的老年人CSF中卻發(fā)現(xiàn)apoAI+微顆粒含量與在正常老年人相比明顯偏低(圖3)。這一重要發(fā)現(xiàn),不僅意味著apoAI+微顆粒將會是神經(jīng)退行性疾病早期診斷中一個重要生物標記物,也提示人們將來可以利用Apogee A50 Micro開展研究來尋找更多的CSF生物標記物。這些工作不僅能夠大力推動AD和PD的早期診斷,也將對轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究和尋找藥物新靶點產(chǎn)生重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
 
圖中,腦脊液(CSF)樣品的熒光標記采用Aβ42-PE抗體標記。PBS緩沖液用同樣的抗體標記,排除背景干擾。相同CSF樣品用同型對照Isotype抗體標記,作為抗體的陰性對照。用Aβ42-PE抗體檢測CSF Aβ42 pull down樣品,以檢測用Aβ42-PE抗體的特異性。
圖1:人腦脊液中Aβ42+顆粒的流式分析
Fig.1: Flow cytometric analysis of β-amyloid (Aβ42)-positive particles in human CSF
 
 
腦脊液樣品分別采用apoE-Alexa Fluor 488, apoJ-Alexa Fluor 488, 和 apoAI-FITC抗體標記。PBS緩沖液用相同抗體標記,排除背景干擾。相同腦脊液樣品用同型對照抗體Isotype標記,作為相應(yīng)抗體的陰性對照。
圖2:人腦脊液中含載脂蛋白顆粒的流式分析
Fig.2: Flow cytometric analysis of CSF apolipoprotein-bearing particles in human CSF.
 
 
圖中正常人腦脊液中,apoAI+顆粒的含量隨著年齡的增加而升高。MCI,AD或PD的老年人CSF apoAI+顆粒與在正常老年人相比,含量顯著下降。
圖3:不同年齡正常人和老年病人腦脊液中apoAI+顆粒濃度
Fig.3: CSF apoAI-positive particle concentration in age and diagnostic groups
 
 
參考文獻:
Yang Y, Keene C D, et al. [J]. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology, 2015, 74(7): 672-687.
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