ArrayJet生物芯片點(diǎn)樣儀助力流感型肺炎靶點(diǎn)篩選
季節(jié)性流感是由流感病毒引起的急性呼吸道疾病。在病毒感染患者中，適度的抗體依賴性炎癥（ADI）對抵抗病毒感染具有重要的生理作用，然而免疫反應(yīng)過度激活乃至細(xì)胞因子風(fēng)暴，可能引發(fā)多種病變。免疫球蛋白（即抗體）在各類 ADI 中發(fā)揮核心作用，其糖基化與重癥病毒感染患者的細(xì)胞因子風(fēng)暴及免疫失衡相關(guān)。蛋白質(zhì)糖基化是一種動(dòng)態(tài)的翻譯后修飾，可調(diào)控大多數(shù)細(xì)胞表面蛋白和分泌蛋白的空間構(gòu)象與生物學(xué)功能。例如，免疫球蛋白IgA1 和IgA2 的半乳糖基化、唾液酸化及巖藻糖基化改變，與腎病及腎小球功能相關(guān)。
近期有研究表明，流感患者的 IgG 半乳糖基化水平保持穩(wěn)定，但唾液酸化、巖藻糖基化及平分型 N - 乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）水平在疾病不同階段存在差異。另一項(xiàng)研究指出，流感疫苗接種后，高應(yīng)答者的高甘露糖型聚糖水平降低，而無應(yīng)答者中未觀察到這一變化，該潛在機(jī)制尚不清楚。這些發(fā)現(xiàn)說明，流感感染和疫苗接種期間，免疫球蛋白糖基化會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)修飾。但血漿免疫球蛋白糖基化譜能否作為流感肺炎病情嚴(yán)重程度的標(biāo)志物，目前仍不明確。本研究采用凝集素微陣列芯片技術(shù)，分析流感肺炎患者與健康對照者的血漿免疫球蛋白糖基化水平，旨在評估異常糖基化模式及臨床指標(biāo)在識別重癥病情中的潛在價(jià)值。
近期有研究表明，流感患者的 IgG 半乳糖基化水平保持穩(wěn)定，但唾液酸化、巖藻糖基化及平分型 N - 乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）水平在疾病不同階段存在差異。另一項(xiàng)研究指出，流感疫苗接種后，高應(yīng)答者的高甘露糖型聚糖水平降低，而無應(yīng)答者中未觀察到這一變化，該潛在機(jī)制尚不清楚。這些發(fā)現(xiàn)說明，流感感染和疫苗接種期間，免疫球蛋白糖基化會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)修飾。但血漿免疫球蛋白糖基化譜能否作為流感肺炎病情嚴(yán)重程度的標(biāo)志物，目前仍不明確。本研究采用凝集素微陣列芯片技術(shù)，分析流感肺炎患者與健康對照者的血漿免疫球蛋白糖基化水平，旨在評估異常糖基化模式及臨床指標(biāo)在識別重癥病情中的潛在價(jià)值。
文章題目為“Immunoglobulin glycosylation profiling for early identification of patients with severe influenza pneumonia”于2025年9月發(fā)表在BMC Infectious Diseases雜志，作者來自北京朝陽醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)中心。
作者的研究對象為2018-2019 年冬季，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院、北京地壇醫(yī)院和密云教學(xué)醫(yī)院急診科的流感并肺炎的患者。入院時(shí)，采集2mL外周血至含乙二胺四乙酸的抗凝管中，然后將血液樣本在4℃下以1300g 離心10 分鐘。離心后，將上清液（血漿）置于1.5mL 離心管中，于- 80℃儲(chǔ)存。
采用凝集素微陣列芯片檢測血漿免疫球蛋白的糖基化水平。首先，將 47 種凝集素在含0.2mg/mL BSA 的PBS（pH7.4）中制備成 1mg/mL 的濃度，使用英國Arrayjet生物芯片點(diǎn)樣儀將所有凝集素，兩個(gè)重復(fù)點(diǎn)樣到3D 修飾的功能化玻片表面，形成凝集素微陣列芯片。PBS和BSA（1mg/mL）作為陰性對照；混合人免疫球蛋白（IgA、IgA1、IgA2、IgG、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 和 IgM）用作陽性對照。
制備好的凝集素微陣列芯片于- 20℃儲(chǔ)存?zhèn)溆�。隨后，所有血漿樣本均用1%牛血清白蛋白（BSA）溶液按1:100比例稀釋。凝集素芯片加入500微升含1% BSA 的PBST封閉 1小時(shí)，隨后與稀釋后的血漿孵育2小時(shí)。經(jīng) PBST洗滌后，芯片與相應(yīng)熒光標(biāo)記抗體（0.5 ug / mL）孵育 1 小時(shí)，所用抗體包括驢抗人 IgG Fc-Alex 555、兔抗人 IgA Fc-Alex 647、親和純化山羊抗人 IgM FC5µ-Alexa fluor® 647，以及小鼠抗人 IgG1 - Alexa Fluor® 488、小鼠抗人 IgG2 Fc-Alexa Fluor® 488、小鼠抗人 IgG3 - Alexa Fluor® 647、小鼠抗人IgG4 Fc-Alexa Fluor® 647、小鼠抗人 IgA1-Alexa Fluor® 647、小鼠抗人IgA2-Alexa Fluor® 488。孵育后使用PBST和去離子水對玻片進(jìn)行清洗，洗后干燥，最后使用芯片掃描儀對玻片進(jìn)行掃描和熒光信號分析（如圖1）。
圖1糖基化譜分析。A-B 流感患者（n=114）與健康對照者（n=27）之間差異表達(dá)免疫球蛋白糖基化譜的火山圖和熱圖。C-D 重癥流感患者（n=58）與輕癥流感患者（n=56）之間差異表達(dá)糖基化譜的火山圖和熱圖。
通過對比流感患者與健康對照者、輕癥與重癥流感患者的免疫球蛋白糖基化譜差異，該研究團(tuán)隊(duì)共篩選出20個(gè)差異表達(dá)糖基化位點(diǎn)，最終7個(gè)位點(diǎn)納入免疫球蛋白糖基化譜重癥識別算法（IGPSSIA），為重癥早期診斷提供了新的生物標(biāo)志物，也為臨床進(jìn)行及時(shí)干預(yù)、改善患者預(yù)后提供了評估工具。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，重癥流感患者IgM、IgG4、IgA2上高甘露糖結(jié)構(gòu)增加，IgG1上甘露糖殘基減少，為流感的治療靶點(diǎn)研究提供了新的思路。
原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s12879-025-11538-6
Arrayjet位于英國愛丁堡，專注于提供生物芯片應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案及服務(wù)。自2000年公司成立即致力于開發(fā)新型生物樣品噴點(diǎn)方案–噴墨式液體處理平臺，該系統(tǒng)于2006年上市，目前用戶遍布全球27個(gè)國家。
Mercury系列產(chǎn)品采用獨(dú)特的飛行噴墨點(diǎn)樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)第一的快速、非接觸式微量液體處理。同時(shí)上萬種不同樣品可以進(jìn)行快速點(diǎn)樣，專利的上樣模塊配合高通量的點(diǎn)樣噴頭保障您的點(diǎn)樣操作快速、無污染，更低的上樣體積可有效減少樣品損失，使您的珍貴樣品物盡其用。該系列產(chǎn)品制備高密度的蛋白微陣列芯片、抗體微陣列芯片、糖微陣列芯片、小分子化合物微陣列芯片等，用于自身免疫抗體、生物標(biāo)記物、候選疫苗或靶點(diǎn)的高通量篩選，疾病研究和新藥研發(fā)等諸多科研和臨床領(lǐng)域。
通過對比流感患者與健康對照者、輕癥與重癥流感患者的免疫球蛋白糖基化譜差異，該研究團(tuán)隊(duì)共篩選出20個(gè)差異表達(dá)糖基化位點(diǎn)，最終7個(gè)位點(diǎn)納入免疫球蛋白糖基化譜重癥識別算法（IGPSSIA），為重癥早期診斷提供了新的生物標(biāo)志物，也為臨床進(jìn)行及時(shí)干預(yù)、改善患者預(yù)后提供了評估工具。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，重癥流感患者IgM、IgG4、IgA2上高甘露糖結(jié)構(gòu)增加，IgG1上甘露糖殘基減少，為流感的治療靶點(diǎn)研究提供了新的思路。
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