CN110308285A - 用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合 - Google Patents

用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合。本发明提供了可作为预测重度辐射受照射小鼠存活和死亡的指标的标志物组合，提出了其在预测重度辐射中预测死亡率中的应用。本发明在核爆炸、核事故、核恐怖袭击中，现场受伤人员尤其是大规模照射人群的分类救治中具有重要意义。

Description

用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合
技术领域
本发明涉及核辐射损伤及急性放射病早期检测及快速救治领域，具体涉及一种用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合。
背景技术
重度电离辐射可以导致人或动物死亡，但如果在照射后早期给予积极应对和对症治疗，则其中一部分重度受照人员可以存活。在大规模核辐射如核武器爆炸、核电站事故现场，包括救援人员在内的大规模人群，均可能收到大剂量照射进而导致重度电离辐射损伤，因此需要一种快速、可靠的诊断分类方法区分出受照人群的受照剂量，推断受照射损伤程度，对于其中重度照射人员需要尽快给予应对治疗，这部分人群接受治疗进行的越早，则受照射人员存活的可能性越高。然而目前的物理剂量计、生物剂量计等诊断技术难以实现这一目的，一方面这些剂量计或检测方法不够准确，仅仅能够估算受照剂量，另一方面耗时较长，尤其是基于细胞的生物剂量计方法如微核诊断技术需要48-72小时。同时，目前尚未有能够用于预测受照人员是否达到或超过致死剂量照射的方法。
目前已经有研究人员在小鼠和恒河猴中研究表明检测部分血清或血浆蛋白可以在照射后早期用于评估动物受照射的剂量，也是生物剂量计方法之一。现有文献和资料评估血浆或血清蛋白和细胞因子水平都是应用不同的照射剂量照射小鼠或猴，然后观察在照射后数小时或者数天之内的血浆蛋白和因子的水平，并与照射剂量或照射时间进行对比，然后得出血浆细胞因子的水平与照射剂量相关的结论。尽管当照射剂量高到一定程度时，受照射的人或动物必定死亡，也就是说受照剂量和动物死亡之间有一定的关联性，但是现有技术研究是以动物群体进行的，并没有区分存活的受照射动物和死亡的受照射动物，而是将这些动物的血浆全部进行照前和照后对比，来分析受照射剂量和因子水平之间的关联，其实其本质是群体生物受照射剂量分析方法。然而事实是当受照射剂量达到致死剂量的临界点时，不是所有的动物都会发生死亡的，动物是否死亡除了与照射剂量有关系外，还与动物个体之间的差异有关系，这种情况下，动物个体之间的细胞因子的差异具有重要意义，上述方法则掩盖了试验中死亡动物和存活动物血浆因子水平之间的差异。
到目前为止，尚未有研究将血浆蛋白和细胞因子的表达水平用于预测照射后动物死亡率或死亡可能性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于预测重度电离辐射损伤死亡的标志物组合。
本发明首先提供了用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
本发明还保护用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合。
本发明还保护用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为在评估辐射照射剂量；所述目标蛋白质为所述目标蛋白质为IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合。
本发明还保护一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
本发明还保护一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合。
本发明还保护一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为在评估辐射照射剂量；所述目标蛋白质为IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合。
以上任一所述用于检测待测样本中目标蛋白质的物质为用于检测待测样本中目标蛋白质的表达水平的物质。所述物质具体可为抗体芯片或ELISA检测试剂盒。
以上任一所述待测样本为血浆样本。
以上任一所述辐射为电离辐射或中子辐射。
所述电离辐射具体可为gamma射线电离辐射、alpha或beta射线电离辐射。
本发明还保护下述任一应用；
(A)目标蛋白质作为标志物在同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性中的应用；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
(Β)IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合作为标志物在预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性中的应用；
(C)IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合作为标志物在评估辐射照射剂量中的应用。
以上任一所述IL-6具体可为在Uniprot的登录号为P08505的蛋白质。
以上任一所述IL-22具体可为在Uniprot的登录号为Q9JJY9的蛋白质。
以上任一所述Urokinase具体可为在Uniprot的登录号为Q07079的蛋白质。
以上任一所述Resistin具体可为在Uniprot的登录号为Q99P87的蛋白质。
以上任一所述SAA具体可为在Uniprot的登录号为P05366的蛋白质。
以上任一所述IL-1α具体可为在Uniprot的登录号为P01582的蛋白质。
本发明提供了可作为预测重度辐射受照射小鼠存活和死亡的指标的标志物组合，提出了其在预测重度辐射中预测死亡率或死亡可能性中的应用。本发明在核爆炸、核事故、核恐怖袭击中，现场受伤人员尤其是大规模照射人群的分类救治中具有重要意义。
附图说明
图1为实施例1中小鼠存活情况统计结果。
图2为实施例1中存活组照前和存活组照后差异蛋白信号强度对比结果。
图3为实施例1中死亡组照前和死亡组照后差异蛋白信号强度对比结果。
图4为实施例1中照前全部动物、存活组照后和死亡组照后差异蛋白蛋白信号强度对比结果。
图5为实施例2中IL-22表达水平统计结果。
图6为实施例2中IL-1α表达水平统计结果。
图7为实施例2中Urokinase(PLAU)表达水平统计结果。
图8为实施例2中Resistin(RETN)表达水平统计结果。
图9为实施例2中IL-6表达水平统计结果。
图10为实施例2中SAA表达水平统计结果。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
C57BL/6小鼠：自北京维通利华实验动物技术有限公司，雄性，体重18-22g。
实施例1、用于预测重度辐射中死亡率的标志物的筛选
一、利用抗体芯片筛选标志物
实验动物：C57BL/6小鼠50只。
1、将全部实验动物进行编号，经尾静脉采血，提取血浆，制备照射前动物血浆样本。
2、完成步骤1后，将全部动物经9.0Gyγ-射线照射(76cGy/min，军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所钴源)，并于照射后24小时，经尾静脉采血，提取血浆，制备照射后动物血浆样本。
照射后观察小鼠的存活情况，30天后的统计结果如图1所示。
结果显示，经过照射后，30天后最终共29只小鼠存活。
3、完成步骤2后，随机选取6只30天后存活小鼠，找出每只小鼠对应的照射前血浆样本(存活组照前)和照射后血浆样本(存活组照后)。
4、完成步骤2后，随机选取6只30天后死亡小鼠，找出每只小鼠对应的照射前血浆样本(死亡组照前)和照射后血浆样本(死亡组照后)。
5、取步骤3筛选的样本和步骤4筛选的样本，应用抗体芯片技术(美国Raybiotech公司，货号：AAM-BLG-1)，按照芯片说明书进行分析检测。
照前存活组和照后存活组差异蛋白信号强度对比结果见图2。
照前死亡组和照后死亡组差异蛋白信号强度对比结果见图3。
6、取步骤3和步骤4中全部动物的照前血浆样本(死亡+存活组照前)、存活组照后血浆样本和死亡组照后血浆样本，应用抗体芯片技术(美国Raybiotech公司，货号：AAM-BLG-1)，按照芯片说明书进行分析检测。
照射前全部动物、存活组照后和死亡组照后差异蛋白蛋白信号强度对比结果见图4。
图2、图3和图4中，*P<0.05，**P<0.01。
图4中的显著性差异统计结果为存活组照后血浆样本与全部动物的照前血浆样本或死亡组照后血浆样本与全部动物的照前血浆样本的显著性差异统计结果。
根据上述结果，筛选出候选的用于预测重度辐射照射导致的死亡率的标志物，分别为IL-6、IL-22、Urokinase、Resistin、SAA和IL-1α。
IL-6在Uniprot的登录号为P08505。
IL-22在Uniprot的登录号为Q9JJY9。
Urokinase在Uniprot的登录号为Q07079。
Resistin在Uniprot的登录号为Q99P87。
SAA在Uniprot的登录号为P05366。
IL-1α在Uniprot的登录号为P01582。
二、利用ELISA验证标志物
实验动物：C57BL/6小鼠50只。
1、同步骤一的1。
2、同步骤一的2。
3、完成步骤2后，随机选取6-8只30天后存活小鼠，找出每只小鼠对应的照射前血浆样本(存活组照前)和照射后血浆样本(存活组照后)。
4、完成步骤2后，随机选取6-8只30天后死亡小鼠，找出每只小鼠对应的照射前血浆样本(死亡组照前)和照射后血浆样本(死亡组照后)。
5、取步骤3和步骤4中全部动物的照前血浆样本(死亡+存活组照前)、存活组照后血浆样本和死亡组照后血浆样本，应用ELISA试剂盒检测样本中IL-22、IL-1α、urokinase(PLAU)、resistin(RETN)、SAA和IL-6的表达情况。
IL-22、IL-1α、Urokinase(PLAU)和Resistin(RETN)的ELISA试剂盒购自武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司。IL-6的ELISA试剂盒购自美国R&DSystems公司。SAA的ELISA试剂盒购自杭州MultiSciences公司。
结果如图5-图10所示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。
结果显示，IL-6在照射后不管存活组还是死亡组都是升高的，同时死亡组升高的程度显著大于存活组，表明IL-6在预测死亡组和存活组之间是有差别的，IL-6可以同时用于预测受照射剂量和重度辐射照射导致的死亡率。IL-22、Urokinase(尿激酶)和Resistin可以用于预测重度辐射照射导致的死亡率。SAA和IL-1α在照射后小鼠血浆中升高，可以用于评估照射剂量，但是在死亡组和存活组之间没有差异，不可以用于预测死亡率。

Claims (10)

1.用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
2.用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合。
3.用于检测待测样本中目标蛋白质的物质在制备产品中的应用；所述产品的用途为在评估辐射照射剂量；所述目标蛋白质为IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合。
4.一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
5.一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性；所述目标蛋白质为IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合。
6.一种试剂盒，包括用于检测待测样本中目标蛋白质的物质；所述试剂盒的用途为在评估辐射照射剂量；所述目标蛋白质为IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合。
7.如权利要求1至6任一所述的应用或试剂盒，其特征在于：所述用于检测待测样本中目标蛋白质的物质为用于检测待测样本中目标蛋白质的表达水平的物质。
8.如权利要求1至7任一所述的应用或试剂盒，其特征在于：所述待测样本为血浆样本。
9.如权利要求1至8任一所述的应用或试剂盒，其特征在于：所述辐射为电离辐射或中子辐射。
10.下述任一应用；
(A)目标蛋白质作为标志物在同时评估辐射照射剂量和预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性中的应用；所述目标蛋白质为如下(a1)-(a3)中的任一种：
(a1)IL6或IL-22或Urokinase或Resistin；
(a2)IL6和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(a3)SAA和/或IL-1α和如下(b1)-(b3)中的至少一种的组合；
(b1)IL-22；
(b2)Urokinase；
(b3)Resistin。
(B)IL6、IL-22、Urokinase和Resistin中的任一种或多种的组合作为标志物在预测辐射照射导致的死亡率或死亡可能性中的应用；
(C)IL-22、Urokinase、Resistin和IL-1α中的任一种或多种的组合作为标志物在评估辐射照射剂量中的应用。
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