炎症性肠病(IBD)主要包含溃疡性结肠炎、克罗恩病,是一类反复发作的慢性肠道炎症疾病。在动物研究中,DSS 诱导结肠炎模型是最为经典的体内造模手段,广泛用于肠道屏障损伤、免疫紊乱、药物药效评价机制研究。结肠炎病理进程并非单一炎症因子升高驱动,而是肠道屏障结构破坏、固有免疫与适应性免疫失衡、肠道菌群‑宿主互作紊乱三者相互串联形成的级联病理网络。仅依靠单一指标很难完整刻画疾病发生发展全貌。
依托 MSD 电化学发光、Luminex 液相悬浮芯片、单细胞转录组等多组学技术平台,实现炎症因子、紧密连接蛋白、免疫效应分子的高通量检测,为结肠炎机制挖掘、候选药物筛选与药效评估提供全套实验解决方案。
一、结肠炎研究三大核心靶标体系
1、肠道紧密连接(TJ)相关蛋白
肠道上皮紧密连接是机体第一道物理防御屏障。Occludin、Claudin‑2、Claudin‑5/8、ZO‑1/2/3、JAM‑A 是紧密连接的核心组成分子。Occludin、Claudin 家族蛋白构成上皮细胞之间的闭锁结构;ZO‑1/2/3 作为支架蛋白,将跨膜紧密连接蛋白锚定到细胞骨架;JAM‑A 参与细胞间黏附,维持上皮完整性。 当结肠炎发生,紧密连接蛋白表达下调或者定位紊乱,肠道通透性升高,也就是 “肠漏” 现象。肠屏障通透性增加会让肠道细菌、抗原物质渗漏进入黏膜下层,激活下游炎症瀑布。紧密连接蛋白的表达水平,是评价肠道屏障损伤程度、药物对屏障修复作用的关键指标。
2、炎症信号调控相关蛋白
肠道屏障破损之后,固有层巨噬细胞、树突状细胞被激活,大量释放各类细胞因子,介导炎症级联放大。促炎因子包含 TNF‑α、IFN‑γ、IL‑1β、IL‑6;抑炎因子以 IL‑10 为代表。TNF‑α、IFN‑γ 可以直接损伤肠道上皮细胞,下调紧密连接蛋白表达,进一步破坏肠屏障;IL‑1β、IL‑6 驱动局部炎症浸润,招募中性粒细胞、单核细胞;IL‑10 作为关键抗炎因子,负责限制过度炎症反应。 除此之外细胞内信号分子 MLCK、AMPK 也深度参与结肠炎病理:MLCK(肌球蛋白轻链激酶)可以诱导紧密连接蛋白重分布,提升肠道通透性;AMPK(AMP 激活蛋白激酶)参与上皮能量代谢,调控紧密连接组装,是肠道屏障保护的重要靶点。促炎 / 抑炎因子的平衡状态,直接反映肠道局部炎症严重程度。
3、免疫与菌群互作相关蛋白
肠道黏膜是人体最大的免疫器官,同时也是肠道微生物定植的主要场所,宿主与菌群之间的互作状态深刻左右结肠炎病程。OAmuc100(Akkermansia 蛋白)反映阿克曼菌相关功能;muciniphila 外膜蛋白、Mucin 黏蛋白负责肠道黏液层构建,黏液层是分隔上皮细胞与肠道菌群的物理防线;α‑防御素是潘氏细胞分泌的抗菌肽,介导肠道局部免疫防御;MAGI2/MYO9B 参与紧密连接复合体调控。 黏液层变薄、抗菌肽分泌异常、菌群稳态失衡,会放大肠道炎症,推动慢性结肠炎迁延不愈。该类分子适合用来解析菌群‑宿主免疫互作机制。

单一指标容易带来研究片面性。同步检测屏障、炎症、免疫多套标志物,才能够完整还原疾病病理链条,区分是药物主要作用于上皮屏障修复,还是抑制炎症因子释放,或是调节黏膜免疫应答,精准解析候选药物的作用靶点。
组织切片 HE 染色、疾病活动指数 DAI 评分可以从表型层面评估结肠炎;分子层面需要多指标蛋白检测,完成表型背后分子机制的深度挖掘。
三、结肠炎药物研发可用技术平台1、MSD 电化学发光平台
基于电化学发光原理,灵敏度高、动态范围宽,适合血清、结肠组织匀浆、肠黏膜上清中低丰度细胞因子检测。可以同时检测 10 种核心炎症因子,适合大小鼠动物模型批量样本,精准定量促炎、抗炎因子浓度变化,多用于体内药物药效评价。
2、Luminex 液相悬浮芯片平台
高通量能力突出,单份样本可同时检测二十余种细胞因子、趋化因子。适合大规模筛选,全面解析肠道黏膜细胞因子谱改变,挖掘潜在差异分子,适合机制初筛、标志物筛选工作,支持人、小鼠、大鼠多物种。
3、单细胞 WTA 转录组测序
可以在单细胞水平解析结肠组织内部上皮细胞、巨噬细胞、T 细胞、杯状细胞等各类细胞亚群的基因表达谱,分辨不同细胞亚群的活化状态,揭示药物干预对肠道各类细胞群体的调控作用,从细胞分群层面解析结肠炎发病机制。
4、传统分子生物学手段 qPCR
可以检测基因 mRNA 转录水平;WB 用于验证少数紧密连接蛋白;免疫荧光可以观察紧密连接蛋白在肠道组织上的定位。但是通量有限,适合后期候选分子验证。
科研建议实验思路:借助高通量平台完成炎症、免疫分子全景初筛,锁定差异靶标;再用 WB、qPCR、免疫荧光对紧密连接蛋白等关键分子开展验证,形成 “初筛‑验证” 完整研究证据链。
| Panel | 技术平台 | 检测指标 | 乐备实官网货号 |
|---|---|---|---|
| 人炎症 10 因子 Panel | MSD | IFN‑γ,IL‑1β,IL‑2,IL‑4,IL‑6,IL‑8,IL‑10,IL‑12p70,IL‑13,TNF‑α | LXMH10‑1 |
| 人细胞因子‑27 因子 Panel | Luminex |
G‑CSF,GM‑CSF,IFN‑γ,IL‑10,IL‑12‑p70,IL‑13,IL‑17A,IL‑1β,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6, IL‑7,IL‑8/CXCL8,MCP‑1/CCL2,MIP‑1β,TNF‑α,IL‑1Ra,IL‑9,IL‑15,FGF‑basic, Eotaxin/CCL11,IP‑10/CXCL10,MIP‑1α/CCL3,PDGF‑BB,RANTES,VEGF‑A |
LXLBH27‑1 |
| 单细胞 WTA 测序 | 单细胞 WTA | / | LXBWTA01‑1 |
| 小鼠炎症 10 因子 Panel | MSD | IFN‑γ,IL‑10,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6,TNF‑α,KC/GRO,IL‑1β,IL‑12p70 | LXMM10‑1 |
| 大鼠炎症 10 因子 Panel | Luminex |
IL‑1β/IL‑1F2,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6,IL‑10,IL‑12p70, CXCL1/GRO‑α/KC/CINC‑1,IFN‑γ,TNF‑α |
LXLBR10‑1 |
| 小鼠细胞因子 23 因子 Panel | Luminex |
G‑CSF,GM‑CSF,IFN‑γ,IL‑10,IL‑13,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6,TNF‑α,IL‑9,IL‑3,Eotaxin/CCL11, IL‑12‑p(40),IL‑12‑p(70),IL‑17A,IL‑1α,IL‑1β,GRO‑α(Gro‑a/KC/CXCL1),MCP‑1/CCL2, MIP‑1α/CCL3,MIP‑1β,RANTES |
LXLBM23‑1 |
平台同时支持定制化 Panel,可自由组合炎症因子、趋化因子靶标,满足个性化结肠炎课题需求。
原文点击:结肠炎多维度分子解析:炎症‑免疫‑肠道屏障一体化检测策略