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自身抗体检测是自身免疫性疾病诊断和鉴别诊断的重要工具，而疾病相关自身抗原的鉴定则是开展自身抗体检测的前提。蛋白质芯片技术是筛选自身抗原的有效方法，具有高通量、高灵敏度、蛋白质抗原鉴定简单快捷等特点。本论文的研究目的是应用蛋白质芯片技术筛选自身免疫性疾病血清，以期发现新的疾病相关抗原。
首先是利用一种包含有16368种非冗余人源重组蛋白质探针的高密度蛋白质芯片筛选原发性胆汁性肝硬化(PBC)疾病相关自身抗原。PBC是一种发病机制不明的、慢性进展性胆汁淤积性肝脏疾病，其主要病理学特征是自身免疫介导的肝内中小胆管损害，进而导致肝纤维化、肝硬化、最终至肝衰竭。PBC是一种自身免疫性肝脏疾病，自身抗体是PBC正确诊断的有力工具。然而，这些自身抗体标志物对于PBC的诊断并不尽如人意。因此，本课题研究的主要目的是利用蛋白质芯片技术筛选更多的PBC自身抗原。首先通过少量PBC血清与高密度蛋白质芯片杂交，数据分析结果显示23种蛋白质为候选PBC自身抗原。为了验证这一结果，重新表达其中的21种蛋白质及9种临床上已经使用或最近报道的PBC特异性自身抗原并将其用于制备PBC自身抗原蛋白质芯片，然后采用191份PBC血清及321份对照血清(43份AIH血清、55份HBV血清、31份HCV血清、48份RA血清、45份SLE血清、49份SSc血清及50份健康人)与该芯片杂交筛选和鉴定PBC自身抗原。分析结果显示13种蛋白质探针在PBC血清中有较高的敏感度(大于15％)，其中6个为新发现的自身抗原，它们是HK1(isoformsⅠ和isoformsⅡ)、KLHL7、KLHL12、ZBTB2和EIF2C1。为了便于临床诊断检测，本研究建立了基于ELISA技术检测抗KLHL12和ZBTB2自身抗体方法，取得了与芯片相似的结果。对297份PBC血清和637份对照血清样本检测的结果发现敏感度分别为29.6%和11.2%，特异性分别为98%和99.7%。此外，在芯片检测中能明显区分PBC血清与对照血清的抗HK1和KLHL7自身抗体也成功的应用于Westernblot检测。总之，本研究联合采用高密度蛋白质芯片与一个较小的、但更具有针对性的PBC自身抗原蛋白质芯片相结合的策略，可以有效地筛选和验证新发现的PBC自身抗原，且部分可以有效的应用于ELISA法的临床诊断检测。
接下来构建了丝粒细胞器特异的蛋白质芯片，并通过与系统性硬皮病(SSc)血清杂交筛选新的着丝粒自身抗原。抗着丝粒抗体(ACA)是SSc诊断的标志性血清自身抗体，特别是与限制性SSc或CREST综合征及其临床表现密切相关。到现在为止，多个着丝粒蛋白(CENPs)被鉴定为ACA自身抗原，其中CENP-A、B和C是主要的三个着丝粒抗原。着丝粒是由许多CENPs组成的具有复杂结构的细胞器，其他的CENPs是否也是ACA的自身抗原以及它们与疾病的相关性不得而知。因此，本课题研究制备了包含有16种蛋白质(共14种CENPs)的着丝粒蛋白质芯片并与35份ACA阳性SSc血清及20份ACA阴性健康人血清杂交，数据统计分析显示SSc血清能够与11种CENPs呈免疫阳性反应。6种CENPs为新发现的(CENP-P、CENP-Q、CENP-M[isoform-I]、CENP-J、CENP-T和CENP-I)。其中抗CENP-P和CENP-Q抗体在ACA阳性SSc血清中敏感度较高，分别为34.3%和28.6%。接着，采用186份SSc血清(35份为ACA阳性和151份为ACA阴性)、31份健康人血清及69份ACA阳性的其他自身免疫性疾病血清作为对照进行了酶联免疫吸附试验(ELSIA)用于检测抗CENP-P和CENP-Q自身抗体。结果发现在151份ACA阴性血清中有17份为抗CENP-P抗体阳性，1份为抗CENP-Q抗体阳性。与临床信息的相关性分析显示在ACA阳性SSc患者中，抗CENP-P抗体阳性的血清IgG、IgA及红细胞沉降系数(ESR)较高，而在ACA阴性的SSc患者中，抗CENP-P抗体阳性的患者心脏受累和肾脏受累的概率显著性升高。抗CENP-Q阳性的SSc患者患肺间质性病变的概率显著上升。总之，着丝粒蛋白质芯片是筛选疾病相关新着丝粒蛋白质自身抗原的有用工具，本研究在SSc血清中共发现6种新的着丝粒蛋白质自身抗原。其中，抗CENP-P和CENP-Q自身抗体对于SSc具有诊断价值，前者在ACA阴性的SSc患者中与心脏受累及肾脏受累相关，后者与肺间质性病变相关。