Arrayjet生物芯片點樣儀制備蛋白芯片助力馬科動物哮喘的研究

與人類相似，馬科動物也會因各種過敏源而罹患嚴重哮喘（Severe asthma ，簡稱SA），即非常流行的下呼吸道疾病。雖然已有部分研究表明，SA的誘發(fā)與過敏原特異性免疫球蛋白 E（IgE）的表達水平升高相關(guān)，并嘗試蛋白芯片進行診斷檢測，但由于疾病分類的統(tǒng)計方法不明確、測試的過敏原范圍有限，無法有效運用。

 

來自英國諾丁漢大學(xué)的一個研究團隊在《Journal of Veterinary Internal Medicine》雜志發(fā)表了文章《Microarray molecular mapping of horses with severe asthma》。該文作者選取了來自法國、美國和加拿大共35匹馬，利用微陣列芯片技術(shù)分析統(tǒng)計其血清樣本與各種過敏原之間的免疫反應(yīng)，并基于最小二乘法（PLS-DA）構(gòu)建一種基于免疫學(xué)原理和高通量芯片技術(shù)的馬匹哮喘檢測方案，對環(huán)境因素與馬匹罹患SA之間的關(guān)系進行深入分析。

實驗方法：

實驗結(jié)果：
基于PLS-DA 模型，針對不同來源的馬匹，首先篩選出了一批與哮喘相關(guān)的過敏原，并根據(jù)顯著性水平進行評分和排名。其次，結(jié)合肺泡灌洗液的細胞培養(yǎng)結(jié)果，進一步評價了PLS-DA的預(yù)測準確性，并用ROC曲線定量。如果ROC曲線下的面積（AUC）等于1，說明判別結(jié)果與真實情況完全一致；如等于0，則說明判別結(jié)果完全錯誤；AUC越接近1，說明PLS-DA模型的判斷準確率越高。實際結(jié)果顯示，對于來源于加拿大和法國的馬匹，免疫蛋白芯片的預(yù)測結(jié)果與真實結(jié)果一致性很高（AUC分別為0.995與0.867），但對于美國的馬匹，AUC僅為0.38，說明結(jié)果的準確性不足（可能過敏原范圍有限）。（圖1）

圖1： 基于最小二乘法的ROC曲線，藍色區(qū)域為95%置信區(qū)間。（A）加拿大；（B）法國；以及（C）美國。

基于上述結(jié)果，結(jié)合細胞計數(shù)和染色的實驗數(shù)據(jù)，作者得出結(jié)論，馬匹是否患有SA，環(huán)境因素有很大影響。這表現(xiàn)在不同地區(qū)的IgE致敏曲線有顯著差異，而且不同地區(qū)導(dǎo)致SA的過敏原也鮮有交叉，能識別到的共同過敏原只有Hev b 5.0101、Cyn D、Der p 2 和 Rum cr 。是否患有SA，在實際的判斷分析過程中，不能忽視馬匹來源、馬匹個體因素和環(huán)境因素的多重影響。同時，蛋白微陣列芯片作為一種新技術(shù)，在診斷馬的SA疾病中表現(xiàn)出了不錯的應(yīng)用潛力。在今后可以結(jié)合其他方法并優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，以提高鑒定準確率。

更多內(nèi)容請閱讀原文：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10800233/

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