epo的检测技术研究进展_百替生物

《epo的检测技术研究进展_百替生物》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、EPO的检测技术研究进展项目完成人：宓捷波王杉常文保项目完成单位：北京大学化学与分子工程学院生化分析组国家兴奋剂及运动营养测试研究中心摘要促红细胞生成素（EPO）是一种临床上广泛应用的重要药物，也是近年来兴奋剂检测的热点。本文主要从EPO的产生、应用出发，对EPO的结构、特性及其检测方法进行了介绍及评价，重点探讨了竞技体育中EPO的检测技术，并对检测前景作了展望。关键词促红细胞生成素（EPO），兴奋剂检测，重组一、前言EPO全称促红细胞生成素（erythropoietin），主要由肾脏近曲小管附近的细胞合成和分泌，它的基本

2、生理功能是刺激骨髓红细胞的生成和释放。1985年，人们利用基因重组技术合成生成了重组人促红细胞生成素（rhEPO），在临床上主要用于治疗肾性贫血以及肿瘤等各种慢性疾患所伴发的贫血。由于EPO能促进血液中红细胞数量的增加，从而提高血液的载氧能力，EPO也被某些耐力项目（如长跑、自行车、游泳、划船等）的运动员滥用借以提高体能，而长期使用rhEPO，对运动员来说，它可能带来一时的荣誉，但也可以给其自身的健康造成严重的危害。有报道称，1988年在自行车比赛中3名运动员猝死、1989年5名荷兰运动员丧生，可能均与使用了大剂量的rhE

3、PO有关。为此，1989年，国际奥委会医学委员会将EPO正式列为禁用药物。但是由于目前尚无有效的检测方法，因此，这一法规并不具有威胁力。1998年，国际奥委会曾提出三年内研究出检测EPO的方法，但直到2000年，EPO滥用的乌云仍笼罩着悉尼奥运会。因此如何对EPO进行有效的检测是当前人们关注的热点。本文主要就EPO的检测技术及其在兴奋剂检测中的应用作一概述。二、EPO的结构特点和生理特性EPO属肽类激素，是一种单链的酸性糖蛋白。完整的EPO分子由多肽和糖基构成，分子量为32000~39000D（道尔顿），多肽链部分分子量为

4、18398D[2]，由165个氨基酸残基组www.100biotech.comservice@100biotech.com国家自然科学基金（批准号：20175002）资助项目成，含有2个二硫键（位于7-161位与29-33位）、一个碳末端的精氨酸（Arg）残基。EPO的糖基包括三个氮末端N-糖基（分别位于天冬氨酸Asp24，Asp38，Asp83）和一个丝氨酸O-糖基（位于Ser126）。它们的主要成分是甘露糖、岩藻糖、唾液酸等低聚糖。[3]其中，唾液酸在维持EPO分子的酸性、阻断细胞表面半乳糖受体结合、防止EPO失活等方

5、面有重要作用。[4]EPO作用于骨髓红系造血干细胞，促使干细胞分裂、分化，生成红细胞的过程称为“促红细胞生成”。由于红细胞没有细胞核、核糖体以及线粒体等重要细胞成分，不能通过自身的分裂、分化，获得数量上的增加。[5]因此，“促红细胞生成”是机体产生新生红细胞的唯一途径。而EPO作为促使造血干细胞分化的重要成分，对于红细胞生成有着决定性的作用。在成人体内，EPO的绝大部分由肾脏产生，少量来自肝脏（胎儿及新生儿则主要依靠肝脏产生）。机体缺氧是肾脏分泌EPO的基本动力，肾脏通过相应细胞（肾皮质细胞等）感受机体血氧浓度的变化，对E

6、PO的产生进行调控，从而参与红细胞生成的过程。（见图1）即一旦机体表现缺氧（由贫血，血容量减少等引起），肾脏便分泌大量EPO进入血液，随血液循环到达骨髓，作用于造血干细胞，促使红细胞增生，直到红细胞的携氧量达到机体正常水平为止；而当机体接受血液输入时，由于大量红细胞的涌入，导致血氧浓度提高，就会抑制肾脏EPO的产生。鉴于EPO在体内的作用巨大而天然来源却十分有限（主要由贫血病人的尿中提取），人们开始利用基因重组技术进行重组EPO的研究。人体内EPO不是一种均一的分子，而是由不同的糖化体构成，各种糖化体的区别主要表现在糖基在

7、整个分子中所占比例的不同。而这个比例也正是重组EPO是否具有生物活性的关键。1988年，具有与天然EPO近乎相同生物活性的重组EPO（rhEPO）出现了。它的肽链来源于基因的重组和表达：人体肝细胞的EPO基因片段由启动子构建成表达载体后，以不同的细胞株（有中国苍鼠卵细胞（CHO）、幼苍鼠肾细胞www.100biotech.comservice@100biotech.com（BHK）及C127小鼠纤维细胞前体细胞系等[6]）作为受体进行表达，获取重组EPO。所以rhEPO的氨基酸序列与正常EPO完全相同，仅有糖基部分有微小的

8、差别。EisukeTsuda[7]，DongmiChoi[4]及HenrikRahbek-Nielsen等人[8]分别通过高效液相色谱（HPLC）、核磁共振（1HNMR）、质谱（MS）等手段发现：rhEPO比正常EPO含有更多的三分支(trianttennaryoligosaccharide)及四分支(