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谈到肠道疾病的检测，大家自然会想到让人痛苦不堪的肠镜测定。然而随着这个来自粪便的炎性指标物应用于炎性肠病临床诊断后，大幅度减少了患者消化内镜测定的频率，极大程度地减轻病患的痛苦。是什么物质具有如此神奇的魔力呢？今天，小云和大家一起一窥究竟，拔草炎性肠病的新兴标志物-钙卫蛋白（Calprotectin）。在这里先公布一个好消息，《Gastroenterology》上发表了一篇文章（图1），研究者采用云克隆钙结合蛋白S100家族因子试剂盒测定直肠癌病人S100A6, S100A8, S100A9及S100A11, 揭示这些钙结合蛋白S100家族因子与直肠癌的关联。

“小身板”里的“大能量”

Calprotectin也是钙结合蛋白S100家族的重要成员之一。钙结合蛋白S100家族拥有20余个家族成员，分子量较小（9-14kD），它们不喜欢单独呆着，多数以同源二聚体形式存在，也有少数形成异源二聚体、三聚体和四聚体，只有在特殊情况下才以单体的形式单独存在。而今天的主人翁Calprotectin分子量虽小，仅24kD^[1]，结构却不简单。它是由一条10kD的S100A8及一条13kD的S100A9形成的异源二聚体S100A8/A9蛋白复合物。两个S100A8/A9二聚体也可形成四聚体结构（图2）。基于这类特殊结构，采用普通表达系统无法体外表达Calprotectin，需要使用共表达系统。感兴趣的话，可了解云克隆Recombinant Calprotectin (CALPRO)！

Calprotectin个头虽小，能量却不可小觑。为什么这么说呢？以下罗列几点，欢迎围观。

1. 分布广。

Calprotectin广泛存在于组织，细胞，体液甚至是排泄物中。研究表明，在血浆、尿液、粪便、脑脊液、唾液、滑膜液以及结肠活检^[2] 中均可检出Calprotectin。在不同部位，Calprotectin含量差异较大。健康人血浆中Calprotectin的含量是0.1-0.6mg/L，病毒感染患者变化至0.1-11.4mg/L, 细菌感染患者升高至0.6-11.0mg/L ^[3]。对于健康成人，粪便中的Calprotectin含量大约是血浆中Calprotectin含量的6倍^[4]。

2. 生物学功能强大。

Calprotectin不仅在机体内分布广，还具有多种生物学功能，包括参与机体免疫调节反应^[5]；抗微生物活性^[6]；抗增殖和诱导细胞凋亡；参与细胞信号传递，参与炎症反应^[7]等。提到Calprotectin的功能，不得不说个题外话。最早钙卫蛋白（Calprotectin）被命名为L1蛋白，之后研究发现它与钙离子结合后，具抗微生物活性，是保护机体防御炎症的卫斗士，因而得名。

3. 与疾病关联密切。

Calprotectin主要来源于中性粒细胞和巨噬细胞，占细胞内可溶性胞质蛋白的60%^[8]，是一种有效的中性粒细胞趋化因子。如果把中性粒细胞比作机体防御炎症的士兵，那么Calprotectin无疑就是它杀敌制胜的法宝了。一旦机体发生炎症，防御炎症的士兵——中性粒细胞会被派遣迁移至炎症区，活化脱颗粒并释放出大量Calprotectin。因此，Calprotectin水平的变化和炎性疾病的进展有一定的相关性^[9，10]。研究证实，炎性肠病患者粪便中Calprotectin的含量明显增高，且增高程度与病情严重程度呈正相关^[11]。也有研究表明外周血Calprotectin水平与急性阑尾炎有相关性，理论上可作为诊断急性阑尾炎的生物标志物^[12]。另外，心肌梗死患者血清中Calprotectin水平在急性发作期会显著升高，它可以作为一个新的重要的预测急性缺血性心脏病的生物学指标^[13]。对于自身免疫性疾病，Calprotectin也可作为指标物预示机体损伤程度。对类风湿关节炎患者的研究发现，血浆Calprotectin水平变化与患者关节损伤级别具有很好的相关性^[14]。血浆Calprotectin水平变化亦能反映系统性红斑狼疮病患感染或恶化程度，可作为疾病活动期指标，用于指导临床的诊断和治疗^[15]。

随着研究的深入，Calprotectin与肿瘤的关联研究也逐渐成为热点。通过对比粪便Calprotectin水平和大便潜血测定、结肠镜病理检查发现，粪便Calprotectin对于良恶性肿瘤诊断具有较好的敏感度，不过特异性略差^[16，17]。另有研究表明，联合运用学血清Calprotectin，CD26和EGF对疑似肺癌患者进行检测，可大幅度提高肺癌临床诊断的准确性^[18]。

4. 临床应用广。

近年来，Calprotectin的测定主要用作炎性肠病临床诊断的辅助性参考依据。在对于炎性肠病的临床测定中，粪便Calprotectin具有得天独厚的优势，可以间接定量评估炎性肠病的严重程度，还能区分功能性和器质性肠道疾病。首先不得不提的是，粪便Calprotectin与炎性肠病的密切相关性。通过临床、内镜和组织学测定结果表明粪便Calprotectin水平与炎性肠病活动程度密切相关，可作为敏感而非侵入性的检测指标监测慢性肠道炎症。

虽然Calprotectin是一个可靠的炎症标志物，在许多炎症情况下均会升高，但是血清中的Calprotectin水平却并不具备特异性，因为它的升高只能说明有炎症但不能定位炎症发生的地方。而粪便中的Calprotectin水平升高^[19,20]则能准确指向肠道炎症，当肠道存在炎症反应时，中性粒细胞活化，释放大量Calprotectin，其水平甚至能达到正常值的5~40倍。

除了与炎症性疾病的紧密相关性外，Calprotectin在粪便中含量高，约为血浆中6倍，易被检出。

Calprotectin还具有耐热性及耐水解性，稳定性好，室温下能够稳定存在大约7天^[21]，不会被细菌和酶类破坏，也不受饮食影响^[22]。

最后一点也非常重要，Calprotectin临床测定无创方便，能实时有效地监控长病程的肠道疾病，使得长期饱受炎性肠病折磨的患者们免于频繁的侵入性肠镜检测。无创性对于炎性肠病婴幼儿患者尤为重要，通过检测粪便中Calprotectin即可反映疾病严重程度。

可见，粪便Calprotectin的测定是集疾病相关性、易操作性、高稳定性以及无创性于一体的检测手段。

Calprotectin在肠道疾病诊断方面的得到了大力应用，而它与其它炎性疾病的关系暂时处于研究阶段，暂未用于临床测定，研究工作仍在进行着。期待在科研工作者们的持续探索下，Calprotectin能够绽放出更加璀璨的光芒。

天道酬勤，唯有努力和奋斗才是最可靠的“锦鲤”！科研路上，云克隆期待伴您同行，助您续写辉煌新篇。

云克隆一直致力于研制值得信赖的科研用检测试剂及临床检测试剂原料，助力探索Calprotectin与疾病的关系，为炎性疾病临床诊断提供更多有意义的依据，挖掘Calprotectin在临床方面更为深入的应用。

为了回馈一如既往支持我们的研究者们，我们整理了钙结合蛋白S100家族因子试剂的SCI文献，期望能给您的科研助力。 

表1. 钙结合蛋白S100家族因子检测试剂部分SCI文献

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[1] Brophy MB, Nolan EM (March 2015). ACS Chemical Biology. 10 (3): 641–51. doi:10.1021/cb500792b. PMID 25594606.

[2] BjerkeK, HalstensenTS, JahnsenF, etal.Gut, 1993;34:1357- 1363

[3] SanderJ, FagerholMK, BakkenJS, etal.ScandJClinLabInvest, 1984;44:357-362

[4] RosethAG, FagerholMK, AadlandE, etal.ScandJGastroenterol, 1992;27:793-798

[5] BrunJG, HagaHJ, BoeE, etal.J Rheumatol, 1992;19:859-862

[6] LeherRI.J LablinMed, 1993;121:193-194

[7] BrunJG, HaalandG, HagaHJ, etal. APMIS, 1995;103:233-240

[8] Johne B, Fagerhol MK, Lyberg T, Prydz H, Brandtzaeg P, Naess-Andresen CF, et al. Mol Pathol,  1997,50(3):113-123.

[9] Cesaro A, Anccriz N , Plante A, et al. PLoS One ,2012,7(9) :e45478.

[10] 李忠旬,郑小莉,刘佳佳.国际免疫学杂志,2014 ,37(03) :179-182.

[11] Agilli M , Aydin FN,Gulcan Kurt Y ,et al. Scand. J Gastroenterol ,2015 ,50(3) :376-377.

[12] Bealer JF, Colgin M. Acad Emcrg Med, 2010, 17 (3): 333-336.

[13] Jensen LJ, Pedersen S, J Interven-tional Cardiol , 2010.23(2):123-l29.

[14] Hammer HB, Qdegard s, Syversen SW. Ann Rheum Dis, 2010,69(1);150-154.

[15] Soyfoo MS, Roth J,Vog T,et al. J Rheumatol, 2009 , 36( 10):2190~2194.

[16] Tibble J, Sigthorsson G, Foster R, et al. Gut, 2001, 49(3): 402-8.

[17] Khoshbaten M, Pishahang P, Nouri M, et al, Asian Pac J Cancer Prev, 2014, 15(4): 1667-70.

[18] Blanco-Prieto s, Vázquez-lglesias L, Rodríguez-Girondo M, et al. PLoS One, 2015, 10(5): c0127318.

[19] Fagerhol MK. Lancet. 2000,356(9244):1783-1784.

[20] Erbayrak M, Turkay c, Eraslan E, Cetinkaya H, Kasapoglu B, Bektas M. The Clinics, 2009,64(5):42142S.     

[21] Fagerhol M, Dale I, Andersson T. Scand J Haematol, 1980,24:293-298.

[22] Yui s, Nakatani Y, Mikami M. Biol Pharm Bul, 2003,26(6):753-760.