RayBio抗体芯片助力预防急性高原反应新策略评估及疾病标志物筛选

文章题目：Effects of acetazolamide combined with remote ischemic preconditioning on risk of acute mountain sickness: a randomized clinical trial

 

一作 ：刘墨麒

通讯作者：郭秀海教授

作者单位：首都医科大学宣武医院神经内科

本实验所用产品：

① Human PDGF-AB ELISA Kit

② GSH-CAA-440（同时检测人类样本中440个因子，可用于检测至少50种疾病及常见癌症相关的核心调控因子，适用于疾病研究中针对并发症、药物药效研究、药理机制研究及相关分子机制的快速探索）

急性高山病（Acute Mountain Sickness, AMS）是一种常见于快速进入高海拔地区人群中的疾病，症状包括头痛、恶心、呕吐、乏力和失眠等。随着户外活动和旅游的普及，越来越多的人有机会接触到高海拔环境，因此预防和治疗AMS变得尤为重要。

目前预防和缓解AMS的主要方法是：

①药物干预：使用乙酰唑胺，通过促进尿液排出，减少体内碳酸氢盐，轻微降低血液pH值，从而提高血氧饱和度。

②非药物干预措施，远程缺血预处理（Remote Ischemic Preconditioning, RIPC），通过周期性地对身体某部位（如上肢）施加压力再释放，来提升人体对缺氧的耐受力。

那么，这两种方法结合应用，是否可以更大程度地减少AMS的症状？

 

为了探讨了乙酰唑胺和RIPC联合使用对AMS的效果，研究者收集了被分为对照组、RIPC组、快速RIPC组、乙酰唑胺组和联合组的250名临床试验志愿者的血液样本，进行精准蛋白质组学检测，研究各组炎症、免疫、粘附等功能蛋白表达差异，在440个蛋白中发现了PDGF-AB作为一种在低氧条件下表达变化的蛋白，可能参与了AMS的发病机制，并且与血管和屏障功能障碍有关。

结合验证最后发现了调控AMS的标志物蛋白PDGF-AB及引入了预防AMS的新策略。

 

结论1

乙酰唑胺+RIPC联合使用后AMS发病率最低

152名女性和98名男性，平均年龄30.38岁且从未暴露在高海拔（>1500米）的健康人群随机分组，进行对应的药物或者RIPC干预，6天后进入常压低氧环境6h，之后发现乙酰唑胺+RIPC联合使用后AMS发病率 及Lake Louise AMS Scores（LLAMSS）都低于其他组。

结论2

蛋白质组学分析发现PDGF-AB可作为AMS的标志物

为了深入探讨乙酰唑胺+RIPC缓解AMS的作用机制，研究中利用了抗体芯片（GSH-CAA-440）对AMS患者及健康人群的血液中440种功能性细胞因子进行了检测，对比出了30种（DEPs），被富集在炎症、免疫、粘附、胞外基质重组等通路中，结合PPI分析，进一步提示这些功能参与低氧功能调控。

结合缺氧处理前后、预防措施处理的DEPs绘制了venn图，结合文献查找后从共有的15个具有协同作用的蛋白中挑选了PDGF-AB（血管内皮生长因子）进行干预实验验证，结果发现PDGF-AB在AMS的发生中起到关键作用，而且其水平的变化可以作为评估干预效果的生物标志物。

结论3

对受试者进行基因分型鉴定后发现3个snp (PDGFA-rs2070958、PDGFA-rs9690350和PDGFArs1800814)与AMS的发生风险相关，结合预防措施的结果发现携带rs2070958T等位基因的个体或携带rs1800814 A等位基因的个体更容易对乙酰唑胺或RIPC产生反应，并且干预后PDGF-AB水平显著降低，而携带rs9690350C等位基因型的个体更容易对RIPC产生反应。

结论

乙酰唑胺+RIPC的联合使用能够有效预防AMS的发生，并减轻其症状。研究中利用抗体芯片GSH-CAA-440检测筛选并验证出了调控AMS的PDGF-AB，可以影响急性低氧环境下的血管反应性，结合基因分型发现了AMS的发病机制与遗传变异相关。综上，预防AMS发病的策略挑选中除了考虑乙酰唑胺+RIPC联合使用，也可针对基因型挑选合适的预防方案。