CN112704472A - 基于皮肤自发荧光评估血清中趋化/生长因子水平的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于皮肤自发荧光评估血清中趋化/生长因子水平的方法;该评估方法包括以下步骤:(1)检测皮肤组织在450‑520nm激发光的激发下,所发出的波长为500‑620nm自发荧光;(2)检测该皮肤自发荧光强度;该自发荧光的强度表征血清中数个趋化因子(包括MCP‑1,MIP‑1α,MIP‑1β以及RANTES)以及生长因子G‑CSF的水平。本发明发现该皮肤自发荧光强度与血清中数个趋化因子(包括MCP‑1,MIP‑1α,MIP‑1β以及RANTES)以及生长因子G‑CSF的水平呈显著正相关,因此通过检测皮肤的该自发荧光强度,可以无创地评估这些趋化因子的水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于皮肤自发荧光评估血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF水平的方法。
背景技术
人体在防御和清除入侵病原体等异物时,有一种使白细胞趋集的功能,有一些物质能引起这种功能称之为趋化剂或趋化因子,也称做趋化激素、趋化素或是化学激素。趋化因子的主要作用是趋化细胞的迁移.细胞沿着趋化因子浓度增加的信号向趋化因子源处的迁徙。有些趋化因子在免疫监视过程中控制免疫细胞趋化,如诱导淋巴细胞到***。这些***中的趋化因子通过与这些组织中的抗原提呈细胞相互作用而监视病原体的入侵。这些被称为稳态趋化因子,其产生无需刺激而分泌。有些趋化因子在发育中起作用;他们能刺激新血管形成;提供具体的关键信号而促成细胞成熟。其他趋化因子可以因应对细菌感染、病毒感染由多种细胞释放;也可以因非感染性的刺激如二氧化硅吸入,***等而释放。趋化因子的释放还可刺激释放炎症细胞因子。炎性趋化因子的主要作用是趋化白细胞(如单核粒细胞和中性粒细胞)从血循环到感染或组织损伤部位。有的趋化因子也可以促进伤口愈合。
MCP-1是一种调控T细胞分化以及单核细胞细胞趋化等趋化因子。RANTES是一种在效应T细胞和记忆T细胞的迁移以及归巢其重要作用的趋化因子。G-CSF控制颗粒细胞的产生、分化及功能。
目前检测血清中上述趋化因子及生长因子水平的主要方法是通过验血。这种方法的缺陷是有创、且需要专业医生以及护士进行操作检测。所以寻找一种无创评估这些趋化因子水平及生长因子的方法和技术具有重大的价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无创的基于皮肤自发荧光评估血清中数种血清中趋化、生长因子水平的方法。本发明发现,皮肤绿色自发荧光强度与血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF水平呈显著正相关,所以可以通过无创评估皮肤绿色自发荧光强度,无创地评估血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF的水平。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
第一方面,本发明提供了一种非诊断治疗的基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平的方法,所述方法包括如下步骤:
S1、将皮肤置于波长在450-520nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光;
S2、检测皮肤发出的波长在500-620nm范围内的自发荧光图像;
S3、分析所述自发荧光图像的强度,获得当前皮肤自发荧光强度;将所述当前皮肤自发荧光强度与以往的皮肤自荧光强度进行比较,获得皮肤自发荧光强度变化;
S4、根据皮肤自发荧光强度变化和血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平呈显著正相关关系,评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平。
上述方法应用于非临床领域的,可用于评估非疾病人群的血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平,还可用于评估健康或亚健康人群。
进一步,所述趋化因子包括趋化因子MCP-1、趋化因子MIP-1α、趋化因子MIP-1β以及趋化因子RANTES。
进一步,步骤S1中,利用激发光激发皮肤自发荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
进一步,步骤S1中,所述激发光的波长在450-500nm范围内。
进一步,步骤S2中,检测皮肤自发荧光的波长在500-580nm范围内的自发荧光图像。
进一步,步骤S3中,所述当前皮肤自发荧光强度、以往的皮肤自荧光强度是基于相同方法获得的。
进一步,步骤S3中,所述以往的皮肤自荧光强度是指在当前测试前的2年内测得的皮肤自荧光强度。
进一步,步骤S3中,将当前的皮肤绿色荧光强度和以往的皮肤绿色自发荧光强度的值进行比较。
进一步,步骤S4中,所述评估具体为:如果当前皮肤自发荧光强度越高于以往的皮肤自发荧光强度,则说明血清中现有的趋化因子/生长因子G-CSF的水平越高于以往的趋化因子/生长因子G-CSF的水平;如果当前皮肤自发荧光强度越低于以往的皮肤自发荧光强度,则说明血清中现有的趋化因子/生长因子G-CSF水平越低于以往的趋化因子/生长因子G-CSF的水平。
第二方面,本发明涉及一种使用前述方法的专用设备。更具体涉及一种基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平的专用设备。
第三方面,本发明涉及一种无创评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平的标志物,所述标志物为皮肤自发荧光强度。
所述趋化因子包括趋化因子MCP-1、趋化因子MIP-1α、趋化因子MIP-1β以及趋化因子RANTES。
第四方面,本发明涉及一种基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF的评估模型,受试者血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平和受试者皮肤自发荧光强度变化呈显著正相关关系。
进一步,所述受试者皮肤自发荧光强度变化是通过包含如下步骤的方法测试而得的:
将皮肤置于波长在450-500nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光;
检测皮肤发出的波长在500-580nm范围内的自发荧光图像;
分析所述自发荧光图像的强度,获得当前皮肤自发荧光强度;将所述当前皮肤自发荧光强度与该受试者以往的皮肤自荧光强度进行比较,获得受试者皮肤自发荧光强度变化。
第五方面,本发明涉及一种基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF的评估模型的构建方法,所述构建方法包括如下步骤:
A1、将受试者皮肤置于波长在450-520nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光;
A2、检测皮肤发出的波长在500-620nm范围内的自发荧光图像;
A3、分析所述自发荧光图像的强度,获得当前皮肤自发荧光强度;将所述当前皮肤自发荧光强度与该受试者以往的皮肤自荧光强度进行比较,获得受试者皮肤自发荧光强度变化;
A4、所述皮肤自发荧光强度表征受试者血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平。所述趋化因子包括趋化因子MCP-1、趋化因子MIP-1α、趋化因子MIP-1β以及趋化因子RANTES。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)可以通过无创评估皮肤绿色自发荧光强度,无创地评估血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF的水平;
2)提供了皮肤自发荧光强度作为无创评估血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF的标志物的应用。
附图说明
图1:激发光488nm激发皮肤自发荧光,接受波长范围500-550nm的接受光;自发荧光强度与趋化因子MCP-1相关性量化图;
图2:激发光488nm激发皮肤自发荧光,接受波长范围500-550nm的接受光;自发荧光强度与趋化因子MIP-1α相关性量化图;
图3:激发光488nm激发皮肤自发荧光,接受波长范围500-550nm的接受光;自发荧光强度与趋化因子MIP-1β相关性量化图;
图4:激发光488nm激发皮肤自发荧光,接受波长范围500-550nm的接受光;自发荧光强度与趋化因子RANTES相关性量化图;
图5:激发光488nm激发皮肤自发荧光,接受波长范围500-550nm的接受光;自发荧光强度与生长因子G-CSF相关性量化图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。除非另有限定,本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
本发明中使用的术语“自发荧光”,其含义为生物分子在受到适当波长的激发光照射时,吸收激发光的能量进入激发态,再退出激发态从而发射出比激发光波长更长的光的现象中,所述波长比激发光波长更长的光。
本发明中使用的术语“激发光”,其含义为能够激发生物分子发生自发荧光现象的光,其波长应比自发荧光短
本发明中使用术语“趋化因子”的定义如下:人体在防御和清除入侵病原体等异物时,有一种使白细胞趋集的功能,有一些物质能引起这种功能称之为趋化剂或趋化因子。趋化因子的主要作用是趋化细胞的迁移.细胞沿着趋化因子浓度增加的信号向趋化因子源处的迁徙。有些趋化因子在免疫监视过程中控制免疫细胞趋化,如诱导淋巴细胞到***。这些***中的趋化因子通过与这些组织中的抗原提呈细胞相互作用而监视病原体的入侵。这些被称为稳态趋化因子,其产生无需刺激而分泌。有些趋化因子在发育中起作用;他们能刺激新血管形成;提供具体的关键信号而促成细胞成熟。其他趋化因子可以因应对细菌感染、病毒感染由多种细胞释放;也可以因非感染性的刺激如二氧化硅吸入,***等而释放。趋化因子的释放还可刺激释放炎症细胞因子。炎性趋化因子的主要作用是趋化白细胞(如单核粒细胞和中性粒细胞)从血循环到感染或组织损伤部位。有的趋化因子也可以促进伤口愈合。
本发明中使用术语“MCP1”,英文全称“monocyte chemoattractant protein 1”,也称“CCL2”、“chemokine(C-C motif)ligand 2”。MCP1是属于CC趋化因子家族的一种蛋白亚型,是一种炎性趋化因子。
本发明中使用术语“MIP1α”,英文全称“macrophage inflammatory protein 1-alpha”,英文简称也称作“CCL3”。
本发明中使用术语“MIP1β”,英文全称“macrophage inflammatory protein 1-beta”,英文简称也称作“CCL4”
本发明中使用术语“RANTES”,英文全称“Chemokine(C-C motif)ligand 5”,英文简称也称作“CCL5”。主要功能是调功T细胞活化。
本发明中使用术语“G-CSF”,英文全称“Granulocyte-colony stimulatingfactor”,也称“colony-stimulating factor 3”。发明人进行了大量的实验,确定皮肤自发荧光强度与血清中上述这些趋化因子水平之间的正相关关系。
实施例1
使用雄性C57小鼠,小鼠在动物房中进行饲养,条件为22-24℃,12小时的明/暗循环,并可自由进食取水。对小鼠腹腔注射脂多糖,1天,3天后,使用激光共聚焦显微镜对脂多糖处理过的小鼠皮肤进行无创实时成像。其中激光共聚焦显微镜的激发波长为450-520nm,本实施例中选择488nm。接收波段为500-620nm,本实施例中选择500-550nm、575-620nm两种接收波段。
1天,3天后,对小鼠血清中趋化因子进行定量检测。
使用脂多糖处理小鼠3天后,小鼠皮肤自发荧光强度与血清中趋化因子MCP-1水平相关性结果如图1所示,小鼠皮肤自发荧光强度与血清中趋化因子MIP-1α水平相关性结果如图2所示,小鼠皮肤自发荧光强度与血清中趋化因子MIP-1β水平相关性结果如图3所示,小鼠皮肤自发荧光强度与血清中趋化因子RANTES水平相关性结果如图4所示。
由图1-4可见,皮肤荧光强度可以检测趋化因子浓度。同时发现皮肤荧光强度与血清中MCP-1、MIP-1α、MIP-1β、和RANTES水平呈正相关。皮肤荧光强度越高,血清中这些趋化因子水平越高。皮肤荧光强度越高,血清中这些因子水平越高。
实施例2
使用雄性C57小鼠,小鼠在动物房中进行饲养,条件为22-24℃,12小时的明/暗循环,并可自由进食取水。对小鼠腹腔注射脂多糖,1天,3天后,使用激光共聚焦显微镜对脂多糖处理过的小鼠皮肤进行无创实时成像。其中激光共聚焦显微镜的激发波长为450-520nm,本实施例中选择488nm。接收波段为500-620nm,本实施例中选择500-550nm、575-620nm两种接收波段。
1天,3天后,对小鼠血清中生长因子进行定量检测。
使用脂多糖处理小鼠3天后,小鼠皮肤自发荧光强度与血清中生长因子G-CSF水平相关性结果如图5所示;发现皮肤荧光强度可以检测趋化因子浓度。同时发现皮肤荧光强度与血清中G-CSF水平呈正相关。皮肤荧光强度越高,血清中G-CSF水平越高。皮肤荧光强度越高,血清中G-CSF水平越高。
以上实验可以得出,小鼠经过脂多糖处理后,自发荧光会发生变化,且该变化与血清中上述G-CSF水平呈正相关。因此,皮肤自发荧光能够作为无创评估血清中G-CSF水平的标志物。
本发明基于上述发现,建立一种基于皮肤自发荧光无创评估血清趋化因子浓度的方法,该方法包括以下步骤:
1.一种基于皮肤自发荧光评估血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF水平的方法:
(1)将皮肤置于波长在450-520nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光。
(2)检测皮肤发出的波长在500-620nm范围内的自发荧光图像;
(3)分析该自发荧光图像的强度,将该自发荧光的强度与该受试者以往的荧光强度相比较;
(4)根据以下方法评估被测试者血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF的水平:被测试者血清中数个趋化因子(包括MCP-1,MIP-1α,MIP-1β以及RANTES)以及生长因子G-CSF的水平和被测试者该皮肤自发荧光强度变化呈显著正相关关系。如果被测试者现有的自发荧光强度越高于被测试者以往的自发荧光强度,则说明被测试者血清中现有的这些细胞因子的水平越高于被测试者以往的这些细胞因子的水平。如果被测试者现有的自发荧光强度越低于被测试者以往的自发荧光强度,则说明被测试者血清中现有的这些细胞因子水平越低于被测试者以往的这些细胞因子的水平。
本发明的利用激发光激发皮肤自发荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
本领域的技术人员应当明了,尽管为了举例说明的目的,本文描述了本发明的具体实施方式,但可以对其进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。因此,本发明的具体实施方式和实施例不应当视为限制本发明的范围。本发明仅受所附权利要求的限制。本申请中引用的所有文献均完整地并入本文作为参考。
Claims (10)
1.一种非诊断治疗的基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
S1、将皮肤置于波长在450-520nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光;
S2、检测皮肤发出的波长在500-620nm范围内的自发荧光图像;
S3、分析所述自发荧光图像的强度,获得当前皮肤自发荧光强度;将所述当前皮肤自发荧光强度与以往的皮肤自荧光强度进行比较,获得皮肤自发荧光强度变化;
S4、根据皮肤自发荧光强度变化和血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平呈显著正相关关系,评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF水平。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述趋化因子包括趋化因子MCP-1、趋化因子MIP-1α、趋化因子MIP-1β以及趋化因子RANTES。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,利用激发光激发皮肤自发荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述激发光的波长在450-500nm范围内。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,检测皮肤自发荧光的波长在500-580nm范围内的自发荧光图像。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,所述当前皮肤自发荧光强度、以往的皮肤自荧光强度是基于相同方法获得的;所述以往的皮肤自荧光强度是指在当前测试前的2年内测得的皮肤自荧光强度。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,将当前的皮肤绿色荧光强度和以往的皮肤绿色自发荧光强度的值进行比较。
8.一种使用如权利要求1~7中任一项所述的方法的专用设备。
9.一种无创评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平的标志物,其特征在于,所述标志物为皮肤自发荧光强度。
10.一种基于皮肤自发荧光评估血清中趋化因子/生长因子G-CSF的评估模型的构建方法,其特征在于,所述构建方法包括如下步骤:
A1、将受试者皮肤置于波长在450-520nm范围内的激发光下,以激发出皮肤的自发荧光;
A2、检测皮肤发出的波长在500-620nm范围内的自发荧光图像;
A3、分析所述自发荧光图像的强度,获得当前皮肤自发荧光强度;将所述当前皮肤自发荧光强度与该受试者以往的皮肤自荧光强度进行比较,获得受试者皮肤自发荧光强度变化;
A4、所述皮肤自发荧光强度表征受试者血清中趋化因子/生长因子G-CSF的水平。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210427 |