转化医学明星靶点-星型胶质细胞标志物GFAP
導讀
神經生物學是生命科學中最重要的研究領域之一,也是轉化醫學的重要分支。近年來人們對神經系統疾病的了解在逐漸深入,但神經系統疾病發病機制極端復雜,如神經系統退行性疾病,神經炎癥等給治療帶來了極大的困難,想要更為準確地診斷以及有效治療還得經過不斷深入地研究。 GFAP作為一種成熟的星型膠質細胞標志物,在神經系統疾病的診斷與治療中發揮了重要作用 。GFAP的簡介
膠質纖維酸性蛋白(Glail fibrillary acidicprotein,GFAP)是一種Ⅲ型中間纖維蛋白,主要存在于成熟的星形膠質細胞內,是星形膠質細胞的重要組成部分,也是主要的細胞骨架,除了在神經系統星形膠質細胞內高量表達外,GFAP在軟骨細胞、成纖維細胞、肌上皮細胞、淋巴細胞、肝星形細胞也有表達,中間纖維蛋白在大腦的不同發育時期,其表達形式也存在差異,GFAP的表達受多種因素的影響,例如腦損傷和神經性腫瘤等疾病。GFAP與神經性疾病
膠質纖維酸性蛋白星形細胞病(GFAP-A)是一種自身免疫介導的主要累積腦、腦膜、脊髓和視神經的新型中樞神經系統的疾病,以發熱、頭痛、腦病、脊髓炎、視力異常為主要臨床特征。國內外已有研究人員對該病的臨床表現及發病機制進行了相關的研究。但迄今為止,關于GFAP-A的診斷和治療仍缺少國際共識和統一標準,確切病因和發病機制亦尚不明確。目前最新的研究表明,星形膠質細胞約占中樞神經系統細胞的30-40%,是形成血腦屏障(BBB)的組成部分,并與神經系統中的其他細胞(包括神經元)建立許多相互作用,含有GFAP的星形細胞末端足是血腦屏障和淋巴系統的重要組成部分,星形膠質細胞對于維持軸突代謝穩態至關重要,并有助于三方突觸的連接及信號傳導(圖1)。
圖1.中樞神經系統星型膠質細胞的作用(棕色圓點為GFPA)
GFAP與急性中樞神經系統損傷
中樞神經系統損傷可分為創傷性腦損傷(TBI)、腦血管損傷及創傷性脊髓損傷,TBI是全世界常見的神經性殘疾原因,主要發生在年輕人中。對病人護理的評估標準目前往往取決于顱部CT等放射學手段,這對長期暴露在電離輻射條件下的患者有消極的影響,研究人員通過對顱內或人體血液中GFAP的檢測,發現血清GFAP的預設臨界值為327 pg/mL時,能夠預測頭部CT上顱內損傷程度。有證據表明GFAP水平對頭部CT掃描不可見的亞臨床顱內病變敏感。總而言之,GFAP可能代表了不易用CT甚至MRI評估的小而彌漫性結構損傷的可靠代表,因此,它可以用作顱內病理學的標志物用于醫學診斷。
GFAP與炎癥性中樞神經系統疾病
炎癥性中樞神經系統疾病包括視覺神經脊髓炎譜系障礙(NMOSD)、神經退行性疾病、多發性硬化癥(MS)等,MS是一種復雜的炎癥和神經退行性疾病,據統計全世界患病人數超過200萬人。2019年一篇論文報導了一種新型檢驗MS的醫學診斷方法,研究者通過對比不同患有MS疾病的患者發現,MS患者的GFAP水平高于健康人群和非炎癥性神經系統疾病人群,這也間接表明GFAP目前已經作為中樞性神經損傷標志物,對病理的判斷及藥物的靶向治療提供了科學的參考價值,是轉化醫學中重要的靶標蛋白之一(圖2)。
圖2.GFAP作為腦和脊髓疾病的新興生物標志物【1】
GFAP在病理學中的應用:
1.表達于星形細胞、室管膜細胞、視網膜Muller細胞,因此可用于這些細胞來源的腫瘤的診斷及膠質瘤與腦膜瘤的鑒別,但不表達于成熟的少突膠質細胞(少突膠質細胞陰性);
2.可與雪旺細胞、肌上皮細胞、Kupffer及一些軟骨細胞反應,因而包含這些成分的腫瘤可與GFAP反應(50%軟組織肌上皮瘤表達GFAP)
3.可作為惡性外周神經鞘瘤的二線標記抗體(30%的病例局灶表達GFAP)
GFAP在腫瘤中的表達情況:
幾平全部陽性(≥95%的病例陽性):
血管中心性神經上皮腫瘤、彌漫性纖維型星形細胞瘤、混合性少突-星形細胞瘤、毛黏液樣星形細胞瘤、乳頭狀室管膜瘤、星形細胞瘤,高分化、間變性星形細胞瘤、胖細胞型星形細胞瘤、多形性黃色瘤樣星形細胞瘤、脊索樣膠質瘤,膠質肉瘤,膠質成分,膠質母細胞瘤,NOS,上皮樣多形性膠質母細胞瘤,橫紋肌樣多形性膠質母細胞瘤,普細胞膠質瘤、膠質肉瘤、中線外室管膜瘤、中樞性原始神經外胚層瘤、顆粒細胞型星形細胞瘤(大腦半球)
通常陽性(<95%,>75%的病例陽性):
涎腺小管腺瘤、垂體細胞瘤、多形性腺瘤、室管膜下巨細胞星形細胞瘤、室管膜瘤、副脊索瘤、脈絡從乳頭狀瘤。
轉化醫學將基礎醫學研究和臨床治療連接起來,在健康產業中的重要性不斷提升,其精確定義也不斷變化,在藥物的研發過程中,轉化醫學的典型含義是將基礎研究的成果轉化成為實際患者提供的真正治療手段。病理靶點作為醫學上艱難的攻克難題,與轉化醫學的成功轉化率息息相關,所以選擇優秀的研究工具能最大程度上幫助我們解決醫學上的重重困難。
ABclonal助力產品:
GFAP Rabbit mAb (A19058)
應用:WB,IHC,IF 種屬:Human,Mouse,Rat
Immunofluorescence analysis of rat brain using GFAP Rabbit mAb (A19058) at dilution of 1:100 (40x lens).
Western blot analysis of extracts of various cell lines, using GFAP antibody (A19058) at 1:1000 dilution.
客戶反饋數據:GFAP Rabbit mAb (A19058)
IHC:小鼠胰腺組織染色【2】
IF:小鼠神經膠質細胞染色[3]
IHC:大鼠前角星形膠質細胞【4】
參考文獻
A. Abdelhak et al., Blood GFAP as an emerging biomarker in brain and spinal cord disorders. Nat Rev Neurol 18, 158-172 (2022).
F. Li et al., Inflammatory-miR-301a circuitry drives mTOR and Stat3-dependent PSC activation in chronic pancreatitis and PanIN. Mol Ther Nucleic Acids 27, 970-982 (2022).
J. Wan et al., Synaptotagmin 1 Is Involved in Neuropathic Pain and Electroacupuncture-Mediated Analgesic Effect. Int J Mol Sci 21, (2020).
B. X. Nie et al., Inhibition of CDK1 attenuates neuronal apoptosis and autophagy and confers neuroprotection after chronic spinal cord injury in vivo. J Chem Neuroanat 119, 102053 (2022).
ABclonal
公司簡介
武漢愛博泰克生物科技有限公司(ABclonal Technology Co.,Ltd.)成立于2011年,作為生命科學解決方案的提供商,旨在為更多的科研工作者、IVD企業、新技術開發企業提供抗體、酶、NGS產品和蛋白制品等全套解決方案。
總結
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