所有细胞和大多数大分子都携带一系列共价连接的糖或糖链，称为【聚糖】。由于许多聚糖位于细胞外，所以在细胞表面和分泌的大分子上糖蛋白模式的改变往往与病症（如癌症）有关[1]。 凝集素是帮助你剖析、描述和捕获生物系统中复杂糖类的关键。 在过去的几十年里，高质量、纯化的凝集素的发展对许多研究领域有着重要的意义。本文将探讨研究人员如何有效地利用凝集素来回答重要的科学问题的例子。 1、什么是凝集素？
凝集素是一种结合碳水化合物结构的蛋白质，在许多植物组织和生物体内发现。至少有一个非催化结构域的存在使它们能够可逆地识别并与特定的碳水化合物结合而不改变其分子特性[2]。因此，凝集素是生物研究的一个有价值的工具，有各种应用，包括病毒学、癌症、神经科学和免疫学。 凝集素根据其碳水化合物的特异性、整体结构或家族进行分类。当选择在您的应用中使用哪种凝集素时，它们的特性的微妙而明显的差异是需要考虑的[2,3]。 2、凝集素如何用于研究？ 各种技术都使用凝集素，包括免疫组织化学（IHC）、免疫荧光（IF）、流式细胞仪、亲和层析法、酶联免疫吸附试验（ELISAs）和蛋白质印迹法（western blotting）。 2.1、探索组织的微观结构 组织的分子成像揭示了关于特定生物分子在其原生环境中的大量信息[4]。
凝集素被广泛用于可视化标本中糖类的分布；与IHC/IF协议兼容的凝集素和凝集素结合物库被用于提供病原体感染和疾病诊断及预后的标记。同样，凝集素经常与各种荧光染料结合，以观察蛋白质和糖类，并通过IF分离出不同的细胞群。 在这个应用方向上常使用的技术包括IHC和IF。 2.2、表征细胞亚群 细胞表面糖基化模式可作为不同细胞群和特定细胞系的标记。区分一个样本中的细胞系，可以了解细胞的维持、增殖和分化情况。 流式细胞仪和SUrface-蛋白糖和RNA-seq（SUGAR-seq）可以用来描述细胞亚群的特征。例如，流式细胞仪被用来区分人类胚胎干细胞研究中的凝集素结合谱[5]。 SUGAR-seq是一种新开发的方法，用于在单细胞水平上检测和分析N-链接糖基化、细胞外表位和转录组。虽然它以前被用于克隆鉴定，但它也被用于对表现出不同糖水平的细胞进行分型[6]。 这个应用方向上常使用的技术包括IHC、IF、流式细胞仪和SUGAR-seq。
2.3、群体分析 基于凝集素的分子标记物经常被用来区分细胞亚群。有许多技术可用于群体分析[7]。
例如，凝集素ELISA用于筛查蛋白质的糖基化状态[8]，蛋白质和凝集素印迹有助于确定特定蛋白质的糖基化[9]，而酶学检测可以解决重组表达蛋白质的活性[10]。 这个应用方向上常使用的技术包括蛋白质印迹、凝集素阵列、ELISA和酶测定。 2.4、化合物纯化 凝集素的特异性被用作探测复杂生物系统内糖类的工具。然而，由于大多数蛋白质是糖基化的，因此必须富集或纯化化合物以产生有效的结果[11,12]。
凝集素亲和色谱法是一种分离技术，用于分离糖蛋白或糖脂。该技术有助于我们对病理状况的理解[11]。 这个应用方向上常使用的技术包括凝集素亲和层析法。 2.5、筛查 凝集素具有明确的碳水化合物识别特性；这使得它们成为任何生物系统中糖结构改变的有效筛查工具。凝集素先前已被证明对癌症病理[13]、突变细胞和蛋白质糖基化状态[14]的筛查是非常宝贵的。 许多基于凝集素的方法被用于筛查，例如，在ELISA中评估蛋白质糖基化状态[8]。此外，凝集素印迹，一种凝集素探针的西方印迹技术，被用来检测糖结合物。这种技术已被用于癌症研究中生物液体中糖基化蛋白的综合分析[13]。 这个应用方向上常使用的技术包括酶联免疫吸附法、流式细胞仪、蛋白质印迹法和阵列法。
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