Notch信号通路是一个在细胞间信号传导中发挥重要作用的生物学途径,涉及细胞分化、增殖和凋亡等多种生理过程。该信号通路与多种生物体的发育以及疾病(尤其是癌症和心血管疾病)的发生密切相关。因此,研究Notch信号通路的相关指标显得尤为重要,尤其是在通过酶联免疫吸附试验(ELISA)等技术进行定量分析时。
Notch信号通路是通过Notch受体和其配体之间的相互作用来发挥作用的。当Notch受体结合到其配体(如Jagged或Delta)时,Notch受体被激活并经历酶切,释放出其胞内结构域(NICD)。NICD随即转移到细胞核,调节下游基因的表达,从而影响细胞的命运决定。
Notch 受体是通路的起始核心分子,属于单次跨膜受体,哺乳动物中存在Notch1、Notch2、Notch3、Notch4四个亚型,其整体蛋白或胞内活性片段是 ELISA 检测的核心靶点。
➊ Notch1:Notch1受体蛋白的表达水平,可通过ELISA检测其在细胞或组织样本中的含量,常用于研究Notch信号通路在肿瘤、发育等过程中的作用。
➋ Notch2:Notch2受体蛋白的定量检测,有助于分析其在特定生理或病理状态下的功能活性。
➌ Notch3:Notch3受体的ELISA检测可用于评估其在神经系统发育、血管生成及相关疾病中的表达和调控。
➍ Notch4:Notch4受体蛋白的检测指标,常用于研究其在免疫系统、皮肤发育等领域的功能。
➎ Cleaved Notch1 (Val1744):Notch1受体经蛋白酶切割后的胞内结构域(NICD)片段,是Notch信号通路激活的关键标志物,通过ELISA检测其含量可反映Notch信号的激活状态。
➏ Total Notch1:检测Notch1受体的总蛋白量,包括未切割和已切割的形式,用于评估Notch1的整体表达水平。
Notch 配体分为Delta 样配体(DLL)和Jagged 样配体两大类,其表达水平直接影响 Notch 受体的激活效率,是通路上游调控的关键检测靶点。
➊ DLL4:作为血管生成相关的核心配体,其表达量与肿瘤血管密度呈正相关。借助 ELISA 检测血清或肿瘤组织中的 DLL4,能够评估肿瘤的侵袭和转移潜能,同时也是抗血管生成治疗疗效监测的一项指标。
➋ DLL3:在小细胞肺癌中呈现特异性高表达,其可溶性片段可释放至外周血。血清中 DLL3 的 ELISA 检测已成为小细胞肺癌早期诊断和预后评估的潜在标志物。
➊ Jagged1:在肝纤维化、骨肉瘤等疾病中表达上调。通过对细胞培养上清和血清中 Jagged1 进行 ELISA 定量,可反映病变组织的通路激活状态。例如,肝纤维化患者的肝组织和血清中 Jagged1 水平显著升高,与肝星状细胞的活化程度密切相关。
➋ Jagged2:主要参与造血干细胞分化和骨组织发育,其表达异常与白血病、骨质疏松相关。骨髓上清液中 Jagged2 的 ELISA 检测可为相关疾病的机制研究提供数据支持。
Notch 通路激活后,NICD 进入细胞核并与 RBP - Jκ结合,从而启动下游靶基因的转录。这些靶基因的表达产物是该通路活性的最终体现,也是 ELISA 检测的关键方向。
Hes1是 Notch 通路最经典的下游靶基因,其蛋白表达量可直接反映通路的激活程度。在神经干细胞分化研究中,通过 ELISA 检测细胞内 Hes1 的含量,可判断 Notch 通路对干细胞干性维持的调控作用;在肿瘤研究中,Hes1 的高表达常提示肿瘤细胞的耐药性增强。
Hey2 主要参与心血管系统发育和心肌细胞稳态调控,心肌组织中 Hey2 的 ELISA 定量可用于评估心肌梗死、心肌病等疾病中 Notch 通路的保护或损伤作用;HeyL 在结直肠癌中表达上调,血清中 HeyL 的检测可为结直肠癌的病情监测提供参考。
Notch 信号通路的活性还受多种调控分子的影响,这些分子的 ELISA 检测可完善通路调控网络的研究,为通路靶向干预提供更多靶点参考。
γ- 分泌酶负责切割 Notch 受体产生 NICD,其核心组分 Presenilin1/2 的表达量直接影响切割效率。在阿尔茨海默病研究中,Presenilin1 的突变会同时影响 Notch 通路和 Aβ 蛋白的生成,通过 ELISA 检测脑组织中 Presenilin1 的含量,可同时评估两条通路的异常状态。
Numb 可通过内吞作用抑制 Notch 受体的活化,其表达缺失会导致通路异常激活。在乳腺癌细胞中,ELISA 检测 Numb 的蛋白水平,可判断细胞内 Notch 通路的负向调控是否失效;Deltex 作为通路的负调控因子,其表达量与通路活性呈负相关,可作为通路抑制状态的辅助检测指标。