在细胞核内,高迁移率族蛋白 B1(HMGB1)可与 DNA 及组蛋白相互作用,从而决定染色质结构。一旦被释放到细胞外,HMGB1 会获得新的角色 —— 作为 “警报素” 或 “损伤相关分子模式(DAMP)”,通过结合 Toll 样受体 4(TLR4)并促进细胞因子生成,启动炎症状态。
坏死、焦亡和凋亡均为受调控的细胞死亡机制,研究表明这些机制会导致不同形式的 HMGB1 释放。在焦亡过程中,HMGB1 会与白细胞介素 - 1β(IL-1β)和白细胞介素 - 18(IL-18)一同释放。
HMGB1 与多种自身免疫性疾病的病理过程相关,包括类风湿关节炎(RA)和系统性红斑狼疮(SLE)。
HMGB1 的检测采用双抗夹心免疫分析法,该方法使用两种特异性抗 HMGB1 抗体,两种抗体分别标记有 HTRF 供体荧光染料和受体荧光染料。检测信号的强度与样本中 HMGB1 的浓度呈直接正相关。
(标注:1biomarkers-how-it-works-assay-principle-hmgb1-62hmgpeg-62hmgpeh.svg,即 “HMGB1 检测原理示意图”)
检测方案需使用 384 孔小体积白色板或瑞孚迪(Revvity)96 孔小体积板(最终反应体积为 20 微升),具体操作如下:将 16 微升细胞上清液、样本或标准品直接加入检测板中,随后用 HTRF® 试剂进行检测。标记有 HTRF 供体荧光团和受体荧光团的抗体可预先混合,通过单次加样步骤加入,进一步简化检测流程。该检测可在 96 孔板至 384 孔板中进行,只需按比例调整各试剂的添加体积即可。
(标注:2biomarkers-how-it-works-assay-protocol-hmgb1-62hmgpeg-62hmgpeh.svg,即 “HMGB1 检测流程示意图”)
- 样本量:16 微升
- 最终检测体积:20 微升
- 出结果时间:室温条件下 2 小时至过夜
- 试剂盒组成:冷冻标准品、冷冻检测抗体、缓冲液及实验方案
- 检测限(LOD)与定量限(LOQ)(稀释液中):0.2 纳克 / 毫升、0.5 纳克 / 毫升
- 检测范围:0.78–50 纳克 / 毫升
- 适用物种:人、小鼠、大鼠
- 特异性:与牛源 HMGB1 无交叉反应
对 3 个样本分别进行 24 次检测,并计算每个样本的变异系数(CV):样本 1 的 HMGB1 平均值为 2.4 纳克 / 毫升,变异系数 3.90%;样本 2 的 HMGB1 平均值为 6.6 纳克 / 毫升,变异系数 4.30%;样本 3 的 HMGB1 平均值为 18.9 纳克 / 毫升,变异系数 2.80%;3 个样本的平均变异系数为 4.10%。
(注:每个样本均检测 24 次,并计算每个样本的变异系数)
对 3 个样本分别在 4 次独立实验中检测,并计算每个样本的变异系数(CV):样本 1 的 HMGB1 平均值为 1.56 纳克 / 毫升,差值比平均值(delta ratio)为 298,变异系数 11%;样本 2 的 HMGB1 平均值为 6.25 纳克 / 毫升,差值比平均值为 1468,变异系数 13%;样本 3 的 HMGB1 平均值为 25 纳克 / 毫升,差值比平均值为 7150,变异系数 13%;3 个样本的平均变异系数为 12.3%。
(注:每个样本均在 4 次独立实验中检测,并计算每个样本的变异系数;delta ratio 为 HTRF 检测中的信号差值比指标)
取细胞上清液进行加标回收实验:当上清液中原有 HMGB1 为 4.1 纳克 / 毫升、加标量为 10.9 纳克 / 毫升时,理论值为 15.0 纳克 / 毫升,实测值为 13.4 纳克 / 毫升,回收率 89%;当上清液中原有 HMGB1 为 8.2 纳克 / 毫升、加标量为 10.9 纳克 / 毫升时,理论值为 19.1 纳克 / 毫升,实测值为 16.1 纳克 / 毫升,回收率 84%;当上清液中原有 HMGB1 为 14.4 纳克 / 毫升、加标量为 10.9 纳克 / 毫升时,理论值为 25.3 纳克 / 毫升,实测值为 21.3 纳克 / 毫升,回收率 84%。
按照试剂盒说明书中的流程,将试剂盒提供的重组 HMGB1 标准品用 5 号稀释液进行系列稀释,以检测得到的 HTRF 信号(用差值比表示)为纵坐标、HMGB1 浓度为横坐标绘制标准曲线,完成标准曲线验证。
(标注:3assay-validation-hmgb1-1.svg,即 “HMGB1 标准曲线验证图”)
为诱导 THP-1 细胞发生坏死性凋亡,将 THP-1 悬浮细胞以每孔 40 万个细胞的密度接种到 96 孔培养板中,每孔加入 200 微升含 10% 胎牛血清(FCS)、2 毫摩尔 / 升 L - 谷氨酰胺和 25 毫摩尔 / 升 HEPES 的 RPMI 1640 培养基。在部分选定孔中,加入 Z-VAD-FMK(终浓度 25 微摩尔 / 升)处理 1 小时以抑制胱天蛋白酶活性。低速离心后,小心吸弃培养基并更换新鲜培养基。胱天蛋白酶抑制处理后,加入肿瘤坏死因子 α(TNFα,终浓度 100 纳克 / 毫升)单独处理,或与 cIAP 抑制剂 BV-6(终浓度 5 微摩尔 / 升)联合处理,以诱导细胞坏死性凋亡。过夜孵育后,收集细胞上清液,按照试剂盒说明书的操作步骤检测其中 HMGB1 的含量,结果以 HMGB1 浓度表示。
(标注:4assay-validation-hmgb1-2.svg,即 “坏死性凋亡 THP-1 细胞中 HMGB1 检测结果图”)
为诱导 THP-1 细胞发生焦亡,将 THP-1 悬浮细胞以每孔 20 万个或 40 万个细胞的密度接种到 96 孔培养板中,每孔加入 200 微升含 10% 胎牛血清(FCS)、2 毫摩尔 / 升 L - 谷氨酰胺和 25 毫摩尔 / 升 HEPES 的 RPMI 1640 培养基。用终浓度为 1 微克 / 毫升的脂多糖(LPS)对细胞进行 “预激活” 处理,3 小时预激活后进行低速离心,小心吸弃培养基并更换新鲜培养基。在部分选定孔中,加入终浓度为 8 微摩尔 / 升的尼日利亚菌素(Nigericin)以诱导细胞焦亡。过夜孵育后,收集细胞上清液,按照试剂盒说明书的操作步骤检测其中 HMGB1 的含量,结果以 HMGB1 浓度表示。
(标注:5assay-validation-hmgb1-3.svg,即 “焦亡 THP-1 细胞中 HMGB1 检测结果图”)
在焦亡过程中,HMGB1 的分泌由 NLRP3 炎症小体介导:第一个信号称为 “预激活”,通常由脂多糖(LPS)等微生物分子触发,该信号通过 NF-κB 通路诱导 NLRP3 和前体 IL-1β(pro-IL-1β)的表达;第二个信号称为 “激活”,由危险分子(如细胞外 ATP)或抗生素(如尼日利亚菌素)提供,该信号会激活炎症小体,随后引发胱天蛋白酶激活,最终导致 HMGB1 与 IL-18、IL-1β 一同分泌。
在坏死性凋亡过程中(坏死性凋亡是一种由受体相互作用蛋白激酶 1/3(RIPK1、RIPK3)、混合谱系激酶结构域样蛋白(MLKL)及胱天蛋白酶 8 调控的坏死样细胞死亡形式),HMGB1 会被释放,但 IL-18 和 IL-1β 不会释放。具体机制为:肿瘤坏死因子 α(TNFα)与细胞表面受体结合后,会招募 TNF 受体相关死亡蛋白(TRADD),并通过 TNF 受体相关因子 2/3(TRAF2/3)向 RIPK1 传递信号;RIPK1 随后招募 RIPK3,形成 “坏死小体” 复合物,进而引发细胞坏死性凋亡。
(标注:6biomarkers-tab4-hmgb1-simplified-pathway-62hmgpeg-62hmgpeh-62hmgpej.svg,即 “焦亡与坏死性凋亡中 HMGB1 信号通路简化图”)
- 应用领域:蛋白质定量
- 品牌:HTRF(均相时间分辨荧光技术)
- 检测方式:HTRF(均相时间分辨荧光)
- 产品类别:试剂盒
- 样本体积:16 微升
- 运输条件:干冰运输
- 靶点类别:生物标志物
- 技术平台:TR-FRET(时间分辨荧光共振能量转移)
- 治疗领域:炎症、代谢 / 糖尿病、非酒精性脂肪性肝炎 / 纤维化、肿瘤学与炎症
- 单位规格:10000 个检测点