蛋白质组学技术筛选破裂颅内动脉瘤的血清标志物

目的探讨用双向凝胶电泳结合基质辅助激光解析离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析技术从血清中筛选颅内动脉瘤标志蛋白的可行性。方法分别采集6例破裂颅内动脉瘤患者和健康成人的血清,进行双向凝胶电泳分离血清总蛋白,考马斯亮蓝染色,全自动斑点处理工作站处理差异蛋白质斑点,MALDI-TOF MS分析获取肽质量指纹图谱,对鉴定的差异蛋白质进行分析。结果两组表达差异2倍以上的蛋白质斑点有81个,质谱鉴定出5个差异蛋白质,在颅内动脉瘤血清中均呈上调表达,即α2-巨球蛋白前体、补体3前体、玻璃黏连蛋白前体、缓激肽和载脂蛋白E3。结论蛋白质组学技术平台为大规模水平筛选破裂颅内动脉瘤血清标志物提供了新方法。     

iTRAQ技术在颅内动脉瘤病人血浆差异表达蛋白检测中的应用

目的 探讨同位素标记相对和绝对定量（i TRAQ）技术在颅内动脉瘤血浆差异表达蛋白（DEPs）检测中的应用价值。方法 收集2019年1～12月收治的10例颅内破裂动脉瘤病人血浆10份，同时收集年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压以及动脉瘤位置等相匹配的10例颅内未破裂动脉瘤血浆10份作为对照组。采用iTRAQ技术筛选血浆样本DEPs，应用生信分析方法GO分析和KEGG通路富集分析，并与GEO数据库的数据集进行交叉验证。结果 经蛋白质组学分析鉴定出806个可定量蛋白，其中DEPs共122个，表达上调59个，表达下调63个。GO和KEGG分析结果显示，动脉瘤破裂主要与炎症和免疫反应相关。DEPs相互作用网络分析显示，白蛋白、血红蛋白β亚基、钙调蛋白1、转铁蛋白和载脂蛋白A1是网络核心蛋白。与GEO数据集交叉结果显示，血浆样本SLMAP、IQGAP3、PTPRJ、PEBP1、S100P、BASP1和AOC3等表达水平与GEO数据集的动脉瘤组织基因表达水平呈现相同变化趋势，而且破裂动脉瘤与未破裂动脉瘤之间具有统计学差异（P<0.05）。结论 本文结果初步筛选出与颅内动脉瘤破裂相关的血浆DE...     

afamin在未破裂颅内动脉瘤患者血清中的表达及意义

目的 寻找未破裂颅内动脉瘤患者较正常成人血清中表达差异的蛋白.方法 选择中山大学附属中山医院(中山市人民医院)神经外科自2007年7月至2009年9月收治的未破裂颅内动脉瘤患者8例,同期体检健康者8例作为正常对照组,应用双向差异凝胶电泳(2-D DIGE)、基质辅助激光解析离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析并鉴定2组血清中差异蛋白质的表达.结果 与对照组比较,未破裂颅内动脉瘤患者血清中有29个表达差异在1.5倍以上的蛋白点,其中579蛋白点在未破裂颅内动脉瘤患者血清中比对照组表达降低1.81倍,差异有统计学意义(P=0.008),经MALDI-TOF-MS鉴定为afamin.结论 afamin在未破裂颅内动脉瘤患者血清中的表达较低,可能参与了颅内动脉瘤的形成及扩张.     

G蛋白信号传导通路和颅内动脉瘤的关系

目的 采用基因芯片技术探讨G蛋白信号传导通路与颅内动脉瘤的相关性.方法 采集50例颅内动脉瘤患者的外周血.且将10例正常成人作为对照组.分离其血液单核细胞,另外收集6例手术切除的颅内动脉瘤组织标本和3例正常成人的脑动脉血管.提取总RNA,分别与含22 215个人类基因的寡核苷酸基因芯片杂交、洗脱、染色和扫描,分析检测数据.荧光定量RT-PCR法验证芯片检测结果.结果 在检测的22 215个基因中,颅内动脉瘤患者血液中共差异表达的基因有325个,颅内动脉瘤组织中差异表达水平均达2倍以上的基因有571个,生物信息学分析发现多个G蛋白信号传导通路的相关基因存在上调或下调表达.其中3个基因在动脉瘤组织和血液中均有差异表达,即上调表达的RAB31和下调表达的ARHGAP8和CENTG2.结论 G蛋白信号传导通路可能是颅内动脉瘤的一种重要发病机制,RAB31、ARHGAP8和CENTG2与颅内动脉瘤的关系值得进一步研究.     

骨髓源神经干细胞移植治疗中枢神经系统损伤的蛋白质组学研究

目的 利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术以及串联质谱技术分析中枢神经系统损伤患者干细胞移植前术后脑脊液蛋白质表达变化情况.方法 收集正常成人以及中枢神经系统损伤患者移植前后脑脊液,组内等量混合后利用高效液相色谱柱去除高丰度蛋白,样本经iTRAQ试剂标记后利用二维色谱分离,经串联质谱鉴定并相对定量.结果 质谱得到的多肽片段经谱库搜索鉴定的蛋白共59个,其中患者移植前脑脊液与正常对照组脑脊液存在差异的蛋白质有13个,5个呈高表达,8个呈低表达.患者移植后脑脊液有7种蛋白质与正常对照组表达无差异.结论 蛋白质组学研究方法可以用来寻找神经系统损伤标志物,为神经系统损伤以及修复的机制研究提供基础.     

颈动脉粥样硬化斑块的非标记定量蛋白质组学研究

目的建立颈动脉粥样硬化不稳定斑块和稳定斑块的表达图谱,进行差异蛋白质组学分析,鉴定出差异表达蛋白,寻找对颈动脉粥样硬化不稳定斑块诊断有特异性和敏感性的生物学标志物。方法依据颈动脉B超检查结果初步分为颈动脉不稳定斑块组、颈动脉稳定斑块组。募集经颈部血管超声检查发现颈动脉狭窄,且做颈动脉内膜剥脱术的缺血性卒中患者20例,分为不稳定斑块组10例和稳定斑块组10例。利用SDS-PAGE酶解后反相色谱Orbitrap Fusion进行蛋白质分析,并质谱数据处理,检索软件,产生的质谱原始文件采用MaxQuant软件处理。结果运用蛋白质组学技术鉴定出差异表达蛋白1240个,在不稳定斑块中,表达下调的蛋白有432个,表达上调的有808个。COG分析显示主要与信号转导、脂质转运和代谢、细胞翻译后修饰、细胞骨架、蛋白酶解等方面相关。结论颈动脉粥样硬化不稳定斑块和稳定斑块的表达图谱是有差别的,进行差异蛋白质组学分析,鉴定出差异表达蛋白,为进一步筛选特异性功能相关蛋白和干预靶位奠定了基础。     

局灶性皮质发育障碍致痫的蛋白质组学研究

目的 寻找皮质发育障碍致痫的疾病相关差异蛋白,以期寻找抗癫痫治疗的新靶点,同时寻找早期十预脑皮质发育障碍新的手段.方法 利用液氮损伤诱导皮质发育障碍,应用比较蛋白质组学方法研究致痫组和对照组皮质蛋白表达图谱差异,并对发现的差异蛋白质进行分析和鉴定.结果皮质发育障碍致痫组筛选到103个差异表达蛋白质斑点,其中64个在致痫组表达上调,39个在致痈组表达下调.有12个蛋白质最终鉴定确认,分别是lissencephaly-lprotein (LIS-1)、synaptotagmin Ⅳ、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、热休克蛋白70(HSP70)、生长相关蛋白-43(GAP-43)、neuronal enolase、tubulin beta chain、谷氨酰胺合成酶、神经元胞浆蛋白、电压依赖性阴离子通道1(VDAC1)、丙酮酸激酶(PK)、neurofilament light polypeptide.结论 12个差异蛋白鉴定有利于进一步研究皮质发育障碍与癫痫关系,该结果也为运用蛋白质组学方法寻找皮质发育障碍致痫治疗新靶点提供了实验数据.     

多发性硬化的血清蛋白质组学研究

目的 从多发性硬化患者血清蛋白质表达的差异,探索多发性硬化的致病机制并试图寻找该疾病血清的蛋白质标志物.方法 多发性硬化患者与健康志愿者各8例的血清进行比较蛋白质组学研究.去除高丰度蛋白,双向凝胶电泳,图像分析凝胶图谱,寻找差异性蛋白点,经肽质量指纹质谱技术鉴定蛋白质点.结果 多发性硬化患者与对照组20种蛋白质的表达量...     

颅内动脉瘤相关致病基因的研究现状

近年来人们对颅内动脉瘤的相关致病基因进行了深入研究，其中弹力蛋白基因、血管紧张素转化酶基因、内皮糖蛋白基因、基质金属蛋白酶基因、α1-抗胰蛋白酶基因、Ⅲ型胶原基因和载脂蛋白基因与颅内动脉瘤的发生密切相关，提示颅内动脉瘤可能是一种由多个基因共同作用的多基因疾病。本文对颅内动脉瘤致病基因的研究进展进行综述。     

散发性颅内破裂动脉瘤的流行病学研究

目的探讨散发性颅内破裂动脉瘤的流行病学特点。方法应用病例对照研究,对100例散发性颅内破裂动脉瘤病人及116例非颅内动脉瘤病人进行流行病学调查,采用卡方检验及多元Logistic多因素回归分析对各相关危险因素进行统计学分析。结果单因素分析结果表明:63%的散发性颅内破裂动脉瘤病人在40～59岁之间;颅内动脉瘤组与非颅内动脉瘤组在性别(P=0.036,OR=1.794)、吸烟(P=0.005,OR=2.327)、血压(P=0.005,OR=2.161)和空腹血糖(P<0.001,OR=4.114)等方面的差异具有统计学意义。以年龄、性别、吸烟、饮酒、冠心病史、血压和空腹血糖等因素为自变量,Logistic多因素回归加权分析表明:性别(P<0.001,OR=9.435)、吸烟(P<0.001,OR=0.098)、高血压(P=0.016,OR=2.195)和空腹血糖(P<0.001,OR=4.019)仍与颅内动脉瘤的发生明显相关。结论散发性颅内破裂动脉瘤好发于40～59岁之间;女性、吸烟、高血压及空腹血糖增高是颅内动脉瘤的危险因素。     

人脑低级别星形细胞瘤及瘤周脑组织的差异蛋白表达

Differential protein expression between various pathological grades of glioma has been shown in studies of glioma proteomics. However, very little data is available regarding normal brain tissues and glioma differential protein expression, because normal human brain tissues are difficult to harvest. The present study selected samples from low-grade astrocytomas and peritumoral brain tissues to analyze differential protein expression by two-dimensional (2D) electrophoresis and mass spectrometry techniques. Results revealing 36 protein spots by 2D electrophoresis, including 23 spots revealing increased expression and 13 spots revealing decreased expression. However, 25 differential proteins were identified by mass spectrometry, including 16 proteins with increased expression and 9 with decreased expression. Western blot analysis confirmed the mass spectrometry results, i.e., heat shock protein 70 (HSP70) and human transthyretin (TTR) expressions were increased, but glial fibrillary acidic protein (GFAP) was decreased, in astrocytomas. The present study constructed a 2D electrophoresis pattern between low-grade astrocytomas in the human brain and peritumoral tissues. Results demonstrated that a majority of differential proteins, such as HSP70, TTR, and GFAP, participate in malignant progression of gliomas.     

脑血管痉挛中差异表达蛋白质的实验研究

目的 建立兔脑血管痉挛(CVS)基底动脉和正常兔基底动脉双向凝胶电泳图谱,鉴定差异表达蛋白,从中发现有意义的CVS相关标志物.方法 采用双向凝胶电泳(2-DE)分离痉挛基底动脉和正常基底动脉总蛋白,银染显色,通过imagemaster5.0软件分析,从中选取差异表达蛋白质点,应用基质辅助激光解析飞行时间串联质谱(MALDI-TOF/TOF)鉴定差异表达的蛋白质.结果 获得重复性和分辨率较好的兔基底动脉双向凝胶电泳图谱;发现49个差异表达点,其中35个点得到鉴定,在CVS中高表达的有24个,其余11个在CVS中呈低表达.结论 建立了痉挛基底动脉和正常基底动脉双向凝胶电泳图谱,并应用质谱技术鉴定了35个差异表达点,这些差异表达蛋白质可能与CVS的发生相关.     

The proteome of human brain after ischemic stroke

Although stroke is among the most common causes of death and chronic disability worldwide, the proteome of the ischemic human brain remains unknown. Only a few studies have investigated the ischemic brain proteome in rodent stroke models. We performed a proteomic study of the human brain after ischemic stroke using a 2-dimensional differential gel electrophoresis-based proteomic approach. In brain samples from 6 deceased stroke patients and 3 control subjects, there was an average of 1,442 ± 231 protein spots in the gels. Changes of at least 1.5-fold in the relative expression of 132 protein spots between different cerebral areas (infarct core, peri-infarct, and contralateral tissue) were identified (p < 0.05); 39 of these were successfully identified by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry. Among the identified protein spots, we validated the results of 10 proteins by Western blot and determined the cellular localization in brain parenchyma for 3 of the identified proteins: dihydropyrimidinase-related protein 2, vesicle-fusing ATPase, and Rho dissociation inhibitor 1. These results contribute to understanding the processes that follow cerebral ischemia; moreover, some of the identified proteins may be therapeutic targets or biologic markers for determining the diagnosis and prognosis of stroke.     

原发性脑创伤后人脑皮层差异蛋白质组研究

目的应用蛋白质组学技术，研究不同程度脑创伤后的人脑皮层蛋白质组表达变化的情况。方法将临床标本以GCS评分分为中度和重度损伤组，提取脑挫伤部位皮层的总蛋白。通过双向电泳．分离蛋白。应用胶内酶切、生物质谱，鉴定由图像分析软件所得出的具有表达差异的蛋白质点。结果通过比较，目前已发现12个蛋白质点，表达水平具有显著性差异变化。在已鉴定出的蛋白点中，属于10种蛋白质。依其功能可分为：细胞骨架、代谢反应、氧化应激反应、功能未知等几类。在重伤组中，一共有9个蛋白点、6种蛋白表达上调（α-烯醇化酶、磷酸丙糖异构酶、5’磷酸吡哆醇氧化酶、crtstalin、stathmin-1、NP25）；中度损伤组3个蛋白点、4种蛋白表达上调（谷氨酰胺S转移酶、5’3’核苷酸酶、HSPC108、proapolipoprotein）。结论外伤后，神经系统由于受伤程度的不同，蛋白表达水平会发生变化。原发性脑创伤的损伤程度不同将产生神经系统病生理反应的差异。     

急性重型脑外伤后脑蛋白表达变化的蛋白质组研究

目的应用蛋白质组学技术，研究重型人脑外伤后的脑皮层蛋白质组表达变化的情况。方法提取脑挫伤部位皮层的总蛋白。通过双向电泳，分离蛋白。应用胶内酶切、生物质谱，鉴定由图像分析软件所得出的具有表达差异的蛋白质点。结果在急性期8h内，目前已发现138个蛋白质点，表达水平具有显著性差异变化。在已鉴定出的83个蛋白点中，属于64种蛋白质。依其功能可分为：细胞骨架、代谢反应、核酸蛋白合成与更新、信号传导、氧化应激反应、功能未知等几类。在急性期，大多数差异蛋白表达水平呈波动变化。结论蛋白质组技术作为一个有力的大规模、高通量的分析蛋白质混合物工具，可快速的建立脑蛋白表达谱。在急性期，脑蛋白质表达呈剧烈变化主要为参与细胞代谢反应、结构修复等组织代偿反应。     

Specific protein expression in a rat model of early focal cerebral ischemia Fluorescent two-dimensional difference gel electrophoresis

BACKGROUND: The use of fluorescent two-dimensional difference gel electrophoresis (2D-DIGE) has been shown to compensate for the shortcomings of conventional two-dimensional gel electrophoresis, such as poor repeatability and large systematic errors. However, little information is presently available regarding the use of 2D-DIGE to investigate mechanisms of ischemic cerebrovascular diseases. Plasma and body fluids have been utilized in proteomic technology to study ischemic cerebrovascular diseases.OBJECTIVE: To perform proteomic analysis of fresh rat brain tissue in peripheral ischemic regions using 2D-DIGE 6 hours after middle cerebral artery occlusion (MCAO), and to identify specific proteins closely associated with early ischemic cerebrovascular diseases. DESIGN, TIME AND SETTING: Proteomics-based, randomized, controlled, animal experiment was performed at the Laboratories of Neurology and Proteomics, Jilin University between January and April 2006.MATERIALS: 2, 3, 5-triphenyl tetrazolium chloride was purchased from Sigma, USA. Ettan DALTSix system, DeCyder DIA V5.0 differential analysis software, and Ettan matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometer (MALDI-TOF-MS) were purchased from Amersham Bioscience, Sweden.METHODS: Eight healthy, male, Wistar rats were randomized to experimental and control groups, with four rats in each group. In the experimental group, rat models of focal cerebral ischemia were established by MCAO. In the control group, the internal and external carotid arteries were exposed and then immediately sutured, and the remaining procedures were identical to the experimental group. MAIN OUTCOME MEASURES: At 6 hours after cerebral ischemia, protein expression in the peripheral ischemia region of the experimental group was compared with the control group using 2D-DIGE. Protein spots that exhibited statistical differences between experimental and control groups with > 1.4 attributable risk were screened using DeCyder DIA V5.0 differential analysis software. Differential proteins were identified using MALDI-TOF-MS.RESULTS: Triphenyl tetrazolium chloride staining results revealed pink, normal brain tissue and white, ischemic brain tissue, suggesting successful MCAO establishment. The average matching rate of four 2D-DIGE gels was 92.4%. There were (1 758 ± 43) protein spots on each gel, with similar distribution modes. At 6 hours after focal cerebral ischemia, 13 protein spots exhibited marked expression changes, including significantly increased (n = 7) and decreased (n = 6) expression (P< 0.05). MALDI-TOF-MS results revealed two differential protein spots: a-tubulin and heat shock protein 27, which were significantly decreased in the experimental group compared with the control group (P < 0.05).CONCLUSION: Thirteen protein spots with expression changes were revealed by 2D-DIGE proteomics technology. Of them, a-tubulin and heat shock protein 27 expressions were markedly decreased during the early stage of cerebral ischemia. These two proteins were presumed to be proteins associated with early ischemic cerebrovascular diseases.     

基质金属蛋白酶-9和血管内皮生长因子在颅内动脉瘤中的表达

目的通过观察基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和血管内皮生长因子(VEGF)在颅内动脉瘤中的表达情况,并且与正常脑动脉血管组织中两者的表达相比较,为研究动脉瘤的发病原因及机制提供线索。方法用免疫组织化学方法对16例经手术和病理证实的脑动脉瘤标本中的MMP-9、VEGF的表达进行检测,同时将7例颞叶癫痫间患者手术切除颞极的颞叶皮层动脉血管组织标本作为相对正常脑动脉血管组织的对照,进行MMP-9、VEGF的表达检测,将所得染色标本在光镜下观察,并用医学图像分析系统进行定量分析。结果7例正常脑动脉血管组织中无MMP-9、VEGF阳性表达,而动脉瘤的MMP-9、VEGF阳性表达率分别为81.2%(13/16)和87.5%(14/16),2组标本相对照具有显著差异(P<0.05);MMP9-在动脉瘤壁内、中、外膜中均有表达,其中外、中膜阳性表达较高;VEGF主要在动脉瘤壁中、外膜表达,而内膜表达较少。结论动脉瘤的发生、生长和破裂是个很复杂的过程,MMP-9及VEGF可能是主要的影响因素之一,两者可能与动脉瘤的发生,增长以及结构维持有关。     

Pick病的蛋白质组研究

目的为深入理解Pick病分子机制并寻找诊断治疗该疾病的蛋白质标记物，选取3例经病理证实的Pick病患者与4例正常老年人尸检脑标本进行蛋白质组学研究。方法死亡24h内新鲜取材的尸检额叶、颞叶蛋白质以固相pH梯度等电聚焦为第一向，十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）为第二向进行双向电泳（2-DE），图像分析软件Image Master 2D Elite分析电泳图谱，基质辅助激光解析／电离-飞行时间（MALDI-TOF）质谱或MALDI-TOF／TOF串联质谱鉴定蛋白质。结果15种蛋白质的表达量在Pick病患者与正常老年人显著不同。8个在Pick病表达量上调的蛋白质被鉴定为热休克蛋白60、Mn超氧化物歧化酶、α-烯醇化酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、胶质纤维酸性蛋白、硫氧还蛋白过氧化物酶1、RNA结合蛋白调节亚基、P25α；7个在Pick病表达量下调的蛋白质被鉴定为pemxiredoxin 5、cofilin、铁蛋白H链、血清白蛋白前体、二氢嘧啶酶相关蛋白2、丙酮酸激酶、碳酰还原酶[NADPH]1。结论氧自由基与抗氧化蛋白的平衡受损及重要代谢酶、神经原纤维缠结相关蛋白的变化同Pick病发病密切相关。