蛋白质组学研究相关技术及其在生物医学研究中的应用

蛋白质组学是以生物体系整体蛋白质为研究对象的新的研究领域，重点介绍了蛋白质组学研究常用技术方法及其在生物医学研究应用方面的进展。     

经皮微创固定术治疗腰椎骨折的临床研究

目的探讨经皮微创固定术对腰椎骨折的临床治疗疗效。方法回顾性分析经皮微创固定术治疗腰椎骨折38例,并记录手术时间、术中出血量、平均住院天数及影像学指标等。结果平均手术时间约100min,平均出血量约100ml,术后平均住院8d。所有病例进行随访,随访6～24个月,术后患者椎体高度均有不同程度的恢复,椎体后凸畸形得到不同程度的矫正。结论经皮微创固定术操作简单、可靠安全,具有有创伤小、出血少、术后恢复快、住院时间短等优势,是治疗腰椎骨折的有效方法,临床值得推广。     

急性运动轴索型神经病患者血清对大鼠脊髓运动神经元凋亡相关蛋白表达的影响

目的 采用蛋白质组学技术研究急性运动轴索型神经病(AMAN)患者血清对大鼠脊髓运动神经元凋亡相关蛋白表达的影响.方法 分别以16例AMAN患者和16名健康献血者的血清对原代培养大鼠脊髓运动神经元进行干预,24 h后行双向凝胶电泳,MALDI-TOF/TOF串联质谱鉴定神经元发生变化的蛋白,表达水平上升或下降超过30%的点判定为差异蛋白质点.结果 AMAN患者血清干预与健康献血者血清干预的大鼠脊髓运动神经元比较,有21种差异表达蛋白,其中内质网蛋白29、不均一核糖核蛋白H、蛋白酶体α亚基1、3-磷酸甘油醛脱氢酶、电压门控阴离子选择性通道蛋白1为凋亡相关蛋白.结论 在AMAN患者血清作用下,大鼠脊髓运动神经元的细胞凋亡相关蛋白表达发生了变化.     

创伤性腕关节不稳定应用手术治疗的疗效分析

目的 探讨应用手术治疗对创伤性腕关节不稳定患者的疗效.方法 收集本院2013年1月至2014年1 1月入院的80例创伤性腕关节不稳定患者随机分为两组.对照组患者给予手法复位石膏固定治疗,实验组患者则给予手术治疗,比较两组患者治疗前后Jiranek与Gartland-Werley评分、整体治疗效果与腕关节稳定情况.结果 实验组治疗后患者Jiranek评分(169.24±25.28)分,显著高于对照组的(136.04±18.25)分,Gartland-Werley评分为(3.76±2.03)分,显著低于对照组的(10.36±3.95)分,差异有统计学意义(t=6.734,9.399,P＜0.01);实验组患者整体治疗效果显著优于对照组,差异具有统计学意义(Z=-2.979,P＜0.01);实验组患者出院后6个月(95.00％)与12个月腕关节稳定率(80.00％)显著高于对照组(65.00％,30.00％),差异具有统计学意义(x2=11.250,2.202,P＜0.01).结论 应用手术治疗对创伤性腕关节不稳定患者的疗效显著,具有借鉴性.     

皮质基底节变性患者的蛋白质组研究

目的 探讨皮质基底节变性的分子机制并寻找诊断治疗该疾病的蛋白质标记物.方法 尸检来自解放军总医院死亡24 h内、经病理证实的男性皮质基底节变性患者(4例)脑及无神经系统疾患的正常老年男性(4例)脑组织,额叶、颞叶和纹状体部位取材,应用HE染色、Gallyas-Braak银染色和Tau蛋白免疫组织化学染色观察皮质基底节变性患者的脑组织学改变;额叶部位取材,以固相pH梯度等电聚焦为第一向,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)电泳为第二向进行双向电泳,分析电泳图谱后采用MALDI-TOFTOF串联质谱仪进行蛋白质的鉴定.结果 HE染色显示皮质基底节变性患者额叶神经元明显脱失,伴胶质细胞大量增生,Gallyas-Braak和Tau免疫组化染色结果显示纹状体中大量球形团样缠结;与正常老年人脑组织比较,皮质基底节变性患者脑组织9个蛋白表达增加(经鉴定为coflin、尿嘧啶DNA糖苷水解酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、异柠檬酸脱氢酶亚单位、突触结合蛋白Ⅰ、硫氧还蛋白过氧化物酶1、胶质纤维酸性蛋白、P25alpha、Peroxircdoxin 5),5个蛋白表达下降(经鉴定为碳酰还原酶[NADPH]1、铁蛋白H链、肽基脯氨酸顺反异构酶A、血清白蛋白前体、二氢嘧啶酶相关蛋白2),差异有统计学意义(P＜0.05).结论 上述差异蛋白有助于探讨皮质基底节变性的分子机制及其早期诊断和新药开发.

Abstract：

Objective To investigate the molecular mechanism of corticobasal degeneration and search the protein markers ofdiagnoseis and treatment of this disease. Methods The brains of subjects died without clinical or pathological involvement of nervous system (n=4) and brains of patients with corticobasal degeneration (n=4) were obtained at autopsy. Tissues samples were cut from the frontal and temporal lobes, and the striatum. Histological changes of the tissue samples were observed by HE staining, Gallyas-Braak silver staining and Tau protein immunohistochemistry. The samples extracted from the frontal lobe were performed dimensional electrophoresis with immobilized pH gradient (IPG)isoelectric focusing electrophoresis as the first dimension and with vertical sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) as the second dimension; the maps were visualized by Coomassie brilliant blue staining and analyzed with ImageMaster 2D Elite software; the protein profiles were in-gel digested and identified by mass spectrometry (MALDI-TOFTOF). Results Significant neuron loss in the temporal lobe of patients with corticobasal degeneration was noted by HE staining, with mass proliferation of gliocyte in the temporal lobe; sphere-like entanglement in the striatum was noted by Gallyas-Braak silver staining and Tau immunohistochemistry. Fourteen protein spots in the brains of patients with corticobasal degeneration were differentially expressed as compared with those in age-matched nondemented control brains; the expression of 9 proteins (cofilin, uracil DNA glycosylase,Cu-Zn superoxide dismutase, isocitrate dehydrogenase subunit, synaptotagmin Ⅰ, thioredoxin peroxidase 1, glial fibrillary acidic protein, P25 alpha and peroxiredoxin 5) in brains of patients with corticobasal degeneration was up-regulated as compared with that in the normal brain tissue (P＜0.05); the expression of 5 proteins (carbonyl reductase [NADPH] 1, ferritin heavy chain, peptidyl-prolyl cis-trans isomerase A,serum albumin precursor and dihydropyrimidinase-related protein 2) in brains of patients with corticobasal degeneration was down-regulated as compared with that in the normal brain tissues (P＜0.05).Conclusion We get a number of related-proteins of corticobasal degeneration. Some proteins are quite useful in discovering the molecular mechanisms of corticobasal degeneration and may be helpful in the ealry diagnosis and treatment of corticobasal degeneration and in the development of new medicine.     

蛋白质组学技术鉴定吉兰-巴雷综合征患者血清急性期反应蛋白的表达**☆◆

背景：吉兰-巴雷综合征患者血液中存在与发病有关的抗体、补体和细胞因子,以蛋白质组学技术分离鉴定这些标志蛋白,可为寻找新的药物靶标提供依据。 目的：以蛋白质组技术比较吉兰-巴雷综合征患者与正常对照组血清的差异表达蛋白。 方法：采集确诊的吉兰-巴雷综合征患者和正常者血清各30例,提取血清蛋白质以固相pH梯度等电聚焦为第一向,SDS-PAGE垂直电泳为第二向进行双向电泳,图象分析软件Imagemaster 2D分析电泳图谱,MALDI-TOF/TOF串联质谱鉴定差异表达蛋白。 结果与结论：在吉兰-巴雷综合征患者与正常者中24种蛋白质的表达量显著不同,其中α-2-巨球蛋白,血浆铜蓝蛋白,血清淀粉样P物质,丛生蛋白,抗糜蛋白酶,触珠蛋白,血红素蛋白,α-1-抗胰蛋白酶,血清转铁蛋白等9种蛋白质被鉴定为急性期反应蛋白。结果说明吉兰-巴雷综合征患者血清中急性期反应蛋白表达量发生了明显变化,加深了对吉兰-巴雷综合征发病分子机制的理解。     

蛋白组学方法应用于生物医用材料生物学评价

生物医用材料作为一种主要的非药效治疗途径已在临床中得到广泛运用,其功能优化和安全性评价成为目前主要研究内容.现有的动物实验和细胞水平的研究在揭示材料与机体相互作用和生物相容性机制方面还需进一步深入.蛋白质组学作为后基因组时代的代表性方法,已应用于诸多疾病标记物、药物作用和生理功能整体水平的研究中.生物医用材料需求量的日益增长令其生物学效应评估效率和可靠性的要求也不断提高.运用蛋白质组学的策略对生物医用材料的生物学效应进行研究,从分子层面分析材料与生物体相互作用,并能在整体水平上反应响应蛋白质的动态变化,是进一步探索生物医用材料改进方向的有效手段.概述了近年来运用蛋白质组学技术对生物医用材料生物相容性所做的一些代表性研究,并针对其在口腔植入材料的生物学效应研究的应用进行了简要分析,指出了先进生物技术与医用材料发展需求结合的重要性.     

蛋白质组学技术鉴定吉兰-巴雷综合征患者血清急性期反应蛋白的表达

背景：吉兰-巴雷综合征患者血液中存在与发病有关的抗体、补体和细胞因子,以蛋白质组学技术分离鉴定这些标志蛋白,可为寻找新的药物靶标提供依据。 目的：以蛋白质组技术比较吉兰-巴雷综合征患者与正常对照组血清的差异表达蛋白。 方法：采集确诊的吉兰-巴雷综合征患者和正常者血清各30例,提取血清蛋白质以固相pH梯度等电聚焦为第一向,SDS-PAGE垂直电泳为第二向进行双向电泳,图象分析软件Imagemaster 2D分析电泳图谱,MALDI-TOF/TOF串联质谱鉴定差异表达蛋白。 结果与结论：在吉兰-巴雷综合征患者与正常者中24种蛋白质的表达量显著不同,其中α-2-巨球蛋白,血浆铜蓝蛋白,血清淀粉样P物质,丛生蛋白,抗糜蛋白酶,触珠蛋白,血红素蛋白,α-1-抗胰蛋白酶,血清转铁蛋白等9种蛋白质被鉴定为急性期反应蛋白。结果说明吉兰-巴雷综合征患者血清中急性期反应蛋白表达量发生了明显变化,加深了对吉兰-巴雷综合征发病分子机制的理解。     

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。     

急性运动轴索型神经病患者血清对培养脊髓运动神经元的影响-比较蛋白质组研究

目的为深入理解急性运动轴索型神经病(acute motor axonal neuropathy,AMAN)分子机制,以蛋白质组技术比较AMAN患者与正常对照组血清对培养的大鼠脊髓运动神经元的影响。方法原代培养脊髓运动神经元蛋白质以固相pH梯度等电聚焦为第一向,SDS-PAGE垂直电泳为第二向进行双向电泳,图像分析软件Image Master2D Elite分析电泳图谱,MALDI-TOF/TOF串联质谱鉴定在AMAN患者血清的影响下,培养的神经元发生变化的蛋白质。结果 AMAN患者血清干预24h的脊髓运动神经元与正常对照组血清干预24h的脊髓运动神经元相比较,有13个蛋白的表达量降低,8个蛋白的表达量升高,这些蛋白与能为疾病血清中致病因子作用的靶蛋白。结论在急性运动轴索型神经病患者血清作用下,培养大鼠脊髓运动神经元的细胞凋亡相关蛋白、氧化应激蛋白、突触可塑性相关蛋白、细胞骨架蛋白表达发生变化,这些发现有助于我们深入理解该疾病的病理机制。通过进一步的研究,本文发现的差异表达蛋白质也可能对急性运动轴索型神经病的诊断治疗有一定的帮助。