《Frontiers in Veterinary Science》：Discovery of novel biomarkers associated with myocardial fibrosis in chimpanzees (Pan troglodytes)
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摘要：特发性心肌纤维化（idiopathic myocardial fibrosis, IMF）是圈养黑猩猩中常见且危及生命的疾病，因现有兽医诊断手段的局限，生前诊断十分困难。本研究旨在识别并验证可用于检测IMF的循环血清蛋白生物标志物。研究人员利用经尸检确认
摘要：特发性心肌纤维化（idiopathic myocardial fibrosis, IMF）是圈养黑猩猩中常见且危及生命的疾病，因现有兽医诊断手段的局限，生前诊断十分困难。本研究旨在识别并验证可用于检测IMF的循环血清蛋白生物标志物。研究人员利用经尸检确认心脏表型的动物园圈养黑猩猩血清样本，首先采用邻近延伸分析（Proximity Extension Assay, PEA）在10只黑猩猩的子集中筛选92种心血管相关蛋白，随后选取三个候选标志物——细胞间黏附分子-2（intercellular adhesion molecule-2, ICAM-2）、受体酪氨酸激酶AXL和血小板内皮细胞黏附分子-1（platelet endothelial cell adhesion molecule-1, PECAM-1）——在更大队列（N=25）中进行酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）验证，并结合受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线评估其诊断效能。PEA阶段发现ICAM-2、AXL及PECAM-1在IMF患病个体中显著升高；ELISA验证中，ICAM-2在IMF组仍显著升高（p=0.010，Cohen’s d=0.91），且与采样至死亡的时间间隔及年龄无显著关联，AXL与PECAM-1未达统计学显著性。ICAM-2的最佳诊断截断值为>1.535 ng/mL（A曲线下面积AUC=0.672），特异性与阳性预测值均为100%。研究表明，ICAM-2可作为黑猩猩中度至重度IMF的高特异性“确诊型”生物标志物，纳入常规健康评估有望提升这一濒危物种心血管疾病的早期无创检测与临床管理水平，但在广泛应用前仍需进一步验证。
论文解读：黑猩猩特发性心肌纤维化血清生物标志物的发现与验证
研究背景与意义
心血管疾病是大猿科（Hominidae）动物的主要死因之一，而在与人类遗传关系极近的黑猩猩（Pan troglodytes）中，特发性心肌纤维化（IMF）是一种病因不明的致死性心肌病，其特征是心肌逐渐被瘢痕组织替代，常导致终末期心律失常引发猝死。野生黑猩猩种群数量下降，使得圈养个体的健康管理尤为重要。然而，目前IMF的生前诊断依赖心脏超声，该检查需在全身麻醉下进行，可能改变心功能并引入呼吸变量，且难以检测早期显微纤维化变化，确诊仍依赖尸检组织病理学。传统的心肌肌钙蛋白I（cTnI）和N末端脑钠肽前体（NT-proBNP）主要针对急性心梗和晚期心衰，未必适用于IMF的独特纤维化通路。因此，研究人员亟需开发基于血清的无创诊断工具，以提升IMF的早期检出率与治疗及时性。该研究发表于《Frontiers in Veterinary Science》。
关键技术方法
研究样本来自国际“猿心计划”（Ape Heart Project）建立的生物样本库，包含25只经尸检确认心脏表型的圈养黑猩猩，分为对照组（非心脏原因死亡且组织学显示无或轻度纤维化）与IMF组（中度至重度纤维化）。研究分两阶段：第一阶段为发现阶段，对10只黑猩猩的血清采用Olink? Target 96心血管面板III（v.6112）进行PEA分析，筛选差异表达蛋白；第二阶段为验证阶段，对全部25只黑猩猩的血清，采用商业人源ELISA试剂盒检测候选蛋白浓度，并进行ROC曲线分析评估诊断效能。
研究结果
3.1 PEA生物标志物发现
在92种检测蛋白中，28种的AUC>0.7，其中ICAM-2（p=0.002）、AXL（p=0.013）和PECAM-1（p=0.039）在IMF组中显著升高，被选入验证阶段。
3.2 ELISA验证
3.2.1 质量控制与优化
三种ELISA试剂盒均达到可接受的分析灵敏度与回收率范围，ICAM-2无需稀释，AXL需1:120稀释，PECAM-1需1:10稀释，均采用磷酸盐缓冲液（PBS）作为稀释剂。
3.2.2 蛋白表达
ICAM-2在IMF组的血清浓度显著高于对照组（p=0.010，Cohen’s d=0.91），且与年龄及采样至死亡时间间隔无相关性；AXL与PECAM-1在两组间无显著差异。
3.3 诊断价值
ICAM-2的最佳截断值为>1.535 ng/mL，特异性100%，阳性预测值100%，敏感性47.1%，符合“确诊型”标志物的特点。
讨论与结论
PEA发现的三个候选蛋白均在炎症与纤维化通路中有明确功能，但只有ICAM-2在ELISA验证中保持显著性。ICAM-2的高特异性使其可在无需麻醉的情况下，优先筛查高风险个体，从而减少健康黑猩猩的不必要麻醉风险。PEA与ELISA结果的不完全一致性可能与检测原理、样本储存条件及物种蛋白差异有关。研究受限于样本量较小、样本采集时间间隔不一及试剂盒为人源设计等因素，仍需更大队列验证。
结论：ICAM-2是首个被验证可用于圈养黑猩猩中度至重度IMF的血清生物标志物，具备高特异性，可在临床实践中作为“规则进”检测工具，有助于早期识别患病个体并指导治疗决策，从而降低IMF相关死亡率。
