云克隆Luminex液相悬浮芯片技术实现固有免疫信号通路关键节点蛋白的同步定量,从上游感应到下游输出一管血全链条解析
固有免疫信号通路不是一条直线,而是一张纵横交错的网络。IRF3、STAT1、NFκB是三条核心信号轴——分别主导I型干扰素应答、IFNg信号传导和炎症基因转录;TMEM173(STING)是胞质DNA sensing的核心感受器;XBP1是内质网应激与未折叠蛋白反应的关键转录因子;SOCS3是JAK-STAT通路的负反馈制动器;IL10与IP10则是通路激活后的功能输出端。
要真正理解一个固有免疫应答事件——无论是病毒感染、胞内菌感染还是自身炎症——研究者需要同时回答至少五个问题:①感受器被激活了吗?②哪几条信号通路被打开了?③转录因子入核了吗?④负反馈机制启动了吗?⑤功能输出是什么?传统单因子检测无法回答任何一个问题——因为它们只能看到网络的“一个节点”,而看不到整个“网络拓扑”。
云克隆Luminex试剂盒8因子检测图
近日,武汉云克隆科技股份有限公司依托云克隆液相悬浮芯片(Luminex xMAP)与云克隆流式CBA多因子检测双技术平台,正式推出IRF3、STAT1、XBP1、IL10、TMEM173、NFκB、SOCS3、IP10八因子联合检测Panel,实现仅需25–50 μL细胞裂解液、组织匀浆或血清,单次上样即可获得固有免疫信号通路“上游感应—中游转导—下游输出”全链条的同步定量数据。
八因子的“通路全景图”
这八项指标覆盖了固有免疫信号通路的完整链条:
上游感应层——TMEM173(STING)。TMEM173(也称STING)是胞质DNA sensing通路的核心接头蛋白,是机体识别病毒DNA、胞内菌DNA和自身DNA的关键分子。当胞质中出现异常DNA时,cGAS合成cGAMP,激活STING,进而启动下游IRF3和NFκB信号通路。TMEM173的表达水平反映了DNA sensing通路的“待命状态”——TMEM173高,说明“雷达”已开机;TMEM173低,说明“雷达”可能关机或降解。
中游信号转导层——IRF3、NFκB、STAT1。这三者是固有免疫信号通路的三大“中枢转录因子”:
IRF3是I型干扰素(IFNα/β)产生的核心转录因子,在病毒感染后被磷酸化激活,入核启动IFNα/β的转录。IRF3的磷酸化/活化水平直接反映“抗病毒干扰素应答”是否已被启动。
NFκB是炎症基因转录的核心转录因子,在TLR信号、炎症因子信号和STING信号下被激活,启动TNFα、IL6、IL1b等促炎因子的转录。NFκB的活化水平直接反映“炎症基因程序”是否已被打开。
STAT1是IFNg和I型干扰素信号的关键下游转录因子,被JAK磷酸化后入核,启动一系列干扰素诱导基因(ISG)的转录。STAT1的活化水平直接反映“干扰素信号通路”的传导效率。
负反馈调控层——SOCS3。SOCS3是JAK-STAT通路的经典负反馈抑制因子,在STAT信号过度激活时被诱导表达,通过结合JAK或细胞因子受体来“踩刹车”。SOCS3的水平反映了机体对干扰素信号和炎症信号的“自我控制”能力——SOCS3高,说明“刹车”正在起作用;SOCS3低,说明负反馈可能不足。
内质网应激层——XBP1。XBP1是未折叠蛋白反应(UPR)的关键转录因子,在内质网应激时被激活,启动一系列与蛋白折叠、分泌和质量控制相关的基因。病毒感染、炎症和代谢应激都可通过内质网应激激活XBP1。XBP1的水平反映了细胞是否正在经历“内质网应激”——这是连接固有免疫与细胞应激反应的关键节点。
功能输出层——IL10与IP10。这是通路激活后的“功能输出端”:
IL10是最经典的抗炎与免疫调节因子,是机体防止炎症失控的关键负反馈信号。其水平反映了抗炎调控是否已启动。
IP10(CXCL10)是IFNg诱导的Th1型趋化因子,介导活化T细胞向炎症部位募集。其水平反映了“干扰素-趋化”轴是否已被激活,以及免疫细胞募集是否正在发生。
八因子同步检测,将固有免疫信号通路的激活过程分解为五个可量化的层次:感受器状态(TMEM173)→信号转导(IRF3、NFκB、STAT1)→负反馈(SOCS3)→细胞应激(XBP1)→功能输出(IL10、IP10)。
应用场景:从抗病毒药物筛选到自身炎症疾病
在抗病毒药物研发中,该Panel可同步评估候选药物对固有免疫通路的调控效果:TMEM173/STING反映DNA sensing是否被激活,IRF3反映I型干扰素应答是否启动,NFκB反映炎症程序是否被打开,STAT1反映干扰素信号传导效率,SOCS3反映负反馈是否过度——为“免疫调节型”抗病毒药物的药效评价提供了从靶点到功能输出的完整证据链。
在自身炎症性疾病与I型干扰素病(如Aicardi-Goutières综合征、STING相关婴儿期起病血管病变SAVI等)研究中,该Panel可同步评估STING-IRF3-IFN轴的异常激活程度(TMEM173、IRF3、STAT1)、炎症通路的伴随激活(NFκB)以及负反馈的应对状态(SOCS3)——为判断“干扰素特征”的强度和性质提供多维度的分子证据。
在肿瘤免疫微环境研究中,该Panel可同步评估肿瘤相关炎症的信号通路激活状态(NFκB)、干扰素应答(STAT1)、内质网应激(XBP1)和免疫抑制(IL10)——为判断“冷肿瘤”与“热肿瘤”的分子基础提供通路层面的量化数据。
技术实现:核蛋白与分泌蛋白的“同体系检测”
云克隆八因子Panel基于流式荧光发光法(FLIA)。值得注意的是,该Panel同时包含了核转录因子(IRF3、NFκB、STAT1、XBP1)和分泌型蛋白(IL10、IP10)以及膜相关蛋白(TMEM173)——不同类型的蛋白在样本制备、蛋白保护和检测体系上有不同要求。云克隆针对核转录蛋白采用特殊蛋白保护缓冲液,有效避免样本提取过程中的蛋白降解失活。
在性能方面,该Panel各指标交叉反应率低于1%,检测灵敏度可达pg级,回收率稳定在80%–120%,批内CV<10%,批间CV<12%。产品通过ISO 9001与ISO 13485质量体系认证。
“固有免疫信号通路的研究,最大的瓶颈不是‘测不准’,而是‘测不全’。”云克隆产品研发负责人表示,“一个通路上的七八个关键节点分散在三四套不同的检测体系中,研究者根本无法获得‘通路全景’。云克隆多因子试剂国内领先,就是因为我们让研究者用一管样本、一次实验,看到了从‘感应器’到‘输出端’的完整通路图谱。”