蛋白质组学技术在神经变性疾病研究中的应用

蛋白质是生命活动的载体和生理功能的执行者，对蛋白质复杂多样的结构、功能和相互作用的深入研究，将在分子、细胞和生物体等多个层次上全面揭示生命现象的本质。而蛋白质组学技术可以一次完成大量蛋白质的高通量分析．具有其他研究手段无法比拟的优势，是当今生命与生物技术中最活跃、最前沿、应用最广泛的研究领域之一。自2003年正式启动国际“人类蛋白质组计划”以来．我国政府对蛋白质的研究和发展十分重视，不断加大投入，并将“功能基因组和蛋白质组”研究纳入国家“十一五”科学技术发展规划，成为生物和医药领域4项重大研究项目之一．这必将推动我国蛋白质研究的深入发展，同时有助于了解疾病的发病机制和发现具有应用前景的生物学标志物。随着我国人口老龄化进程的加速，帕金森病和阿尔茨海默病等中枢神经系统疾病的患病率逐年上升，但目前在诊断方面尚无可靠的生物学标志物，而主要依靠医师的临床经验．其漏诊率和误诊率均较高。因此，应用先进的蛋白质组学技术，尽快开发出具有早期预警、早期诊断价值的生物学标志物将是今后中枢神经系统疾病研究的前沿课题。我们将本期专题定为“蛋白质组学研究”，旨在使临床医师更为深入地了解蛋白质组学的相关技术及其在中枢神经系统疾病研究中的应用前景，也希望使大家知道这项实验室中的前沿技术已距临床很近．在不久的将来会成为我们诊断各种神经系统疾病的先进技术。[编者按]     

蛋白质组学在垂体腺瘤差异表达蛋白检测中的应用进展

双向聚丙烯酰胺凝胶电泳与质谱技术、生物信息学的结合,使得将蛋白质组学技术应用于临床肿瘤的研究中成为可能。比较蛋白质组学中的很多方法已经应用于肿瘤研究的不同领域。垂体腺瘤是临床常见颅内良性肿瘤,因激素分泌异常和肿瘤占位压迫引起一系列临床症状。应用比较蛋白质组学研究垂体腺瘤,发现差异表达蛋白质,并对这些差异表达蛋白质的翻译后修饰,尤其是对磷酸化修饰方面进行深入研究,有望为研究垂体腺瘤的分子发生机制、生物标志物、早期诊断和治疗提供新的思路。     

血液生物标志物检测在多发性硬化长期疾病管理中的应用

多发性硬化(MS)的疾病管理是一个长期过程,动态监测疾病活动和评估治疗反应,制定个体化MS全程管理方案成为临床所需。在传统检测方法基础上,分子生物标志物的探索和发展能更好地为MS个性化的早期疾病预、诊断、预后预测、动态评估疾病活动状态和治疗反应/安全性提供依据。MS生物标志物的检测样本主要来源于脑脊液和血液,虽然脑脊液检测特异性更高且应用更为成熟,但血液检测较脑脊液检测更为安全便捷,因此更适合用于MS疾病过程中的动态监测。同时,单分子阵列免疫分析等新型检测技术的应用能检测出血液中极低浓度的关键MS生物标志物,为研究血液生物标志物奠定了基础。文中聚焦分析血液动态检测的优势,对现有的MS血液生物标志物研究证据进行综述,探讨血液生物标志物检测在MS长期疾病管理中的临床应用价值,以期为临床实践和未来的研究提供参考。     

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.     

抑郁症的蛋白质组学生物标记物

本文目的是对应用蛋白质组学技术发现的抑郁症生物标记物进行综述,以期为抑郁症特异性生物标记物的确认提供参考.抑郁症是一种常见的心理疾病,诊断和疗效评估依赖于临床主观判断,缺乏客观的诊断工具.蛋白质组学是发现和验证生物标记物的主要方法,本文综述了抑郁症患者脑组织、脑脊液及血液中的蛋白质组学生物标记物,以及抑郁症生物标记物筛...     

蛋白质组学在肝脏疾病中的研究进展☆

学术背景：蛋白质组学技术的快速发展和广泛应用,为寻找肝病的特异性标志物提供了值得探索的有效手段。近年来在肝脏的相关研究中,许多有潜在价值的标记物相继被发现。 目的：综合分析蛋白质组学在肝脏发育、再生及疾病中的研究进展。 检索策略：应用计算机检索Medline1995-01/2007-07有关蛋白质组学与肝脏疾病关系的文章,检索词为“proteomics,liver”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索CNKI数据库1995-01/2007-07 有关蛋白质组学与肝脏疾病关系的文章,检索词“蛋白质组,肝脏”,限定文章语言种类为中文。对资料进行初审,并查找全文。纳入标准：①有关蛋白质组学的研究。②蛋白质组与肝脏疾病关系的研究。排除标准：重复研究和Meta分析。共收集到156篇有关蛋白质组学与肝脏疾病、肝移植关系的文献,纳入32篇。 文献评价：纳入的32篇文章中有关蛋白质组学研究背景的文献3篇,有关健康状态肝脏蛋白质组学研究的文献6篇,有关肝脏疾病蛋白质组学研究的文献23篇。 资料综合：蛋白质组学是指应用各种技术手段来研究蛋白质组的学科,其目的是从整体的角度研究生物机体、组织、细胞甚至细胞器基因编码的全部蛋白质,从整体水平出发的蛋白质组学研究可在更贴近生命本质的层次上去发现和理解生命活动的规律。然而目前针对肝病诊断、分期和治疗的策略十分有限。蛋白质组学技术在肝脏疾病以及肝移植的早期预警、诊断、治疗预后以及肝移植方面具有十分诱人的发展前景。 结论：随着蛋白组学在肝脏疾病中研究的不断深入,将为肝脏疾病的诊治带来一场新的革命。     

颅内肿瘤的蛋白质组学研究进展

蛋白质组学是后基因组时代的一门重要学科，它包括双向凝胶电泳技术、激光捕获微切割技术、质谱鉴定技术、蛋白质芯片技术、生物信息学等。蛋白质组学从整体水平对蛋白质进行综合分析，目前已广泛应用于临床和生物医学各个领域，但到目前为止，只有少数报道从血清、脑脊液、肿瘤组织等方面研究了蛋白质组学在颅内肿瘤的诊断价值。本文就蛋白质组学技术的发展情况及其在颅内肿瘤研究中的最新应用进展进行综述。     

室管膜瘤蛋白质组学初步研究及标志物探寻

目的 利用蛋白质组学技术分离、鉴定室管膜瘤相关蛋白,为肿瘤标志物的探寻提供线索.方法 5例室管膜瘤标本,2例高血压脑出血患者脑白质标本.双向凝胶电泳分离标本蛋白质,使用MALDI-TOF-MS对差异蛋白质点进行质谱鉴定.结果 与对照组比较,室管膜瘤中有32个蛋白质点上调,18个下调,14个仅在室管膜瘤中表达.选择显著上调或仅在室管膜瘤中表达的10个点进行了质谱鉴定,其中原肌球蛋白1,αB-晶体蛋白只在室管膜瘤中表达,而核运输冈子2、腺苷酸激酶则明显高表达.结论 高表达或仅在室管膜瘤中表达的蛋白质可能是潜在的生物分子靶标;蛋白质组学研究有助于揭示室管膜瘤发生及转移的机制,为特异性肿瘤标志物的探寻提供有意义的研究线索.

Abstract：

Objective To provide the clues for biomarker by identifying the ependymoma-related proteins with proteomic technique.Methods Five cases of ependymoma were collected,whose tumor samples were confirmed by pathology after surgery.Control samples were white matter from two patients with hypertensive cerebral hemorrhage.The total proteins of ependymoma and control group tissues were separated by two-dimensional electrophoresis,and the different protein spots were analyzed by MALDI-TOF-MS mass spectrometry.Results Average protein spots were 1700±140 in ependymoma.while 1 330±90 points in the control group.620 pairs of match points,throush matching formula calculated rate of 60%.There were 32 uP-regulated spots and 18 down-regulated spots with 14 spot purely in the ependymoma.Tropomyosin 1,Alpha B-erystallin presented only in ependymoma,while Nuclear transport factor 2,Adenylate kinase were over-expressed in ependymoma.Conclusions The proteins that were over-expressed or only presented in ependymoma may be the candidates of biomarkers.Proteomics can be helpful to reveal the pathophysiologic mechanisms of ependymoma and offer the clues of exploring biomarker.     

帕金森病患者脑脊液诊断标志物：基于双向电泳-质谱检测的蛋白质组学病例-对照

摘要 背景：国内外学者利用蛋白质组学技术发现了阿尔茨海默病的生物标志物可能为total tau proteins,amyloid-b(Ab42）,帕金森病尚无明确的诊断标志物。 目的：探讨采用比较蛋白质组学方法寻找帕金森病病人脑脊液中差异蛋白质作为诊断标志物。 设计、时间及地点：人脑脊液双向电泳图谱对照实验,于2008-9/2009-6在重庆神经病学重点实验室完成。 材料：病人脑脊液均采自重医医科大学附属第一医院神经内科病人,采用腰椎穿刺的方式取得。 方法：分帕金森病组共27人,采用改良webster,Hoehn和Yahr评分量表将此组病人为轻度,14人;中度8人、重度,5人这三个亚组;疾病对照组16人;正常对照组9人。应用PH4-7胶条进行双向电泳分离各组脑脊液蛋白质,用PDquest8.0分析蛋白质电泳图谱,运用MALD I-TOF-MS质谱鉴定差异蛋白,在Mascot中搜索蛋白质数据。 主要观察指标：帕金森病各亚组蛋白质电泳图谱上与实验对照组,空白对照组的差异蛋白点。 结果：本实验发现了4种蛋白质在帕金森各亚组与实验对照组﹑空白对照组比较中差异显著,表达下调的是：依赖DNA的RNA聚合酶III的亚基RPC(p<0.05);Dual serine/threonine and tyrosine protein kinase;活性调控细胞骨架关联蛋白;表达上调的是G2/mitotic-specific cyclin-B1（p<0.05）。 结论：此四种差异蛋白质点存在于帕金森病全程,可考虑作为帕金森病的诊断标志物,协助诊断帕金森病。     

人脑星形胶质细胞瘤恶性程度相关蛋白表达谱的分析与鉴定

目的 应用蛋白质组学技术确定与人脑星形胶质细胞瘤恶性程度相关的差异表达蛋白质分子. 方法 二维电泳技术比较分析12例正常脑组织和52例不同恶性程度星形胶质细胞瘤组织(Ⅱ级23例、Ⅲ级15例、Ⅳ级14例)差异表达蛋白质斑点,高效液相色谱-电喷雾(ESI)串联质谱技术、生物信息学方法分析鉴定与恶性程度相关的差异表达蛋白质分子. 结果 共鉴定出15种差异表达的蛋白质分子,其中热休克蛋白27、抑制素、葡萄糖调节蛋白78、过氧化物氧化酶1、过氧化物氧化酶6、膜联蛋白Ⅱ、组织蛋白酶D、纤溶酶原激活物抑制剂-1、肌动蛋白(胞浆型1)、谷胱甘肽S-转移酶M这10种蛋白的表达在Ⅲ级和Ⅳ级星形胶质细胞瘤组织中升高,二硫键异构酶A3、αB晶体蛋白质、T复合体蛋白1(ε亚单位)、泛素C-末端水解酶同T酶L1、胶质纤维酸性蛋白这5种蛋白的表达降低. 结论 蛋白质组学技术可有效鉴定与肿瘤恶性程度相关的差异表达蛋白,为星形胶质细胞瘤的分子个体诊断和分子靶向治疗提供实验依据.     

蛋白质组学技术进展及在老年神经病之中的应用

目的:阐述蛋白质组学研究的最新进展及其在老年神经系统疾病的应用。蛋白质组学是功能基因组时代的支柱学科,是从基因组水平对蛋白质进行综合分析。经典的蛋白质组技术基于双相电泳分离和纯化蛋白质,然后用质谱进行鉴定。蛋白质组学研究有助于阐明老年神经系统疾病的发病机制,寻找疾病相关蛋白,针对疾病靶点定向合成药物。蛋白质组学将为老年神经系统疾病的诊断、治疗和新药研发起到巨大的推动作用。     

癫痫患者脑脊液差异蛋白质组学分析

目的应用蛋白质组学技术研究脑脊液的癫痫相关蛋白,以便从蛋白质水平揭示癫痫发生发展机制及可能的诊断标志物。方法双向凝胶电泳和质谱技术分离和鉴定癫痫组(n=8)和对照组(n=8)脑脊液的差异表达蛋白。结果约68个蛋白质点表达水平在两组间存在明显差异,选择18个差异蛋白质点质谱鉴定。除4个假想蛋白和未知功能蛋白及得到7个已知功能蛋白,涉及免疫反应、运输蛋白、能量代谢酶蛋白、细胞骨架蛋白和热休克蛋白。结论大部分被鉴定的蛋白为首次报道,这些蛋白与癫痫的发生发展相关,可能成为癫痫脑脊液分子标志物。     

蛋白质组学与器官移植

：随着质谱仪器、蛋白质和肽段的分离技术及数据分析工具的发展,不同组织、器官或细胞的蛋白质表达谱的研究也得到了迅速发展。蛋白质组学最基本的目的就是定性和定量地鉴定一个细胞或组织中的全部蛋白质。因此,如何充分利用质谱数据对蛋白质组学研究的意义很大。近几年,蛋白质组学已开始被应用到器官移植的同种异体排斥反应以及排异反应相关生物标记物的发现等领域。通过这一技术在器官移植中的广泛应用,可以早期发现及处理移植物的排异。因此,蛋白质组学的研究在器官移植排斥反应的诊断中将具有潜在的应用前景。     

蛋白质组学在创伤后异位骨化调控蛋白研究中的意义

异位骨化是指不应发生骨化的软组织内出现病理性骨组织形成,多见于骨骼肌肉创伤、骨关节术后、神经系统损伤等。文章总结了运用蛋白质组学技术分析、比较异位骨组织在不同形成阶段的调控蛋白质在种类、数量存在的差异,据此可以筛选出不同时间点差异表达的功能蛋白,并针对性地对其中感兴趣的蛋白进行鉴定和功能验证,这种方式有助于发现新的调控蛋白,了解各种蛋白质之间相互作用的关系。证实蛋白质组学在创伤后异位骨化调控蛋白的研究中有广阔的应用前景,这有助于进一步阐明创伤后异位骨形成机制以及探索新的生物分子调控位点。     

多发性硬化患者脑脊液蛋白质组学研究

目的 探讨多发性硬化(MS)发病的分子机制并寻找其脑脊液(CSF)蛋白质标志物.方法 对MS患者与紧张型头痛患者各6例的CSF蛋白质组学进行比较研究.将浓缩的CSF去除高丰度蛋白后行双向凝胶电泳,对凝胶图谱进行图像分析,探寻差异性蛋白点并经肽质量指纹质谱技术鉴定蛋白质点.结果 MS患者38种蛋白质的表达与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),部分差异性蛋白质经鉴定为白蛋白单体CRA_n、ATP合成酶、普通转录因子IIH、白蛋白单体CRA_j、四连接素、结合珠蛋白、丛生蛋白、富亮氨酸α-2糖蛋白、视黄醇结合蛋白与甲状腺素结合蛋白.结论 MS患者CSF多种蛋白质表达差异,可能存在能量代谢异常、炎症反应和组织修复机制.     

脑血管痉挛的差异蛋白质组学研究

目的采用蛋白质组学技术分离和鉴定动脉瘤性蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)患者组及无痉挛患者组发病后第1 d脑脊液中差异表达蛋白质,寻找与脑血管痉挛相关的蛋白质。方法采用双向凝胶电泳分离无脑血管痉挛组(对照组)、轻中度痉挛组(实验组1)和重度痉挛组(实验组2)脑脊液总蛋白质,比较分析实验组和对照组之间的差异表达蛋白质,应用基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)鉴定差异表达的蛋白质。结果实验组1、实验组2与对照组表达差异2倍以上的蛋白质斑点共有68个,成功鉴定出23个差异表达蛋白质。结论初步建立了脑血管痉挛的差异表达蛋白质双向电泳技术体系,筛选出一批与血管痉挛相关蛋白质候选物。本研究为脑血管痉挛的发病机制研究提供了新的方法,为寻找脑血管痉挛的生物标志物、寻找药物治疗靶标和预后评估打下研究基础。     

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...     

蛋白质组学在精神科学领域的应用

蛋白质组学是在人类基因组计划研究发展的基础上形成的新兴学科,蛋白质组主要是指一个基因组、一种生物或一种细胞、组织所表达的全套蛋白质,它主要研究蛋白质的特性,包括蛋白质表达水平、氨基酸序列、翻译后加工和蛋白质的相互作用,在蛋白质水平上了解细胞的各种功能、生理生化及疾病的病理过程等[1].     

儿童结核性脑膜炎脑脊液蛋白质组学初步研究

目的 结核性脑膜炎是致残、致死率较高的儿童时期常见中枢神经系统感染性疾病。本实验拟通过建立正常中国儿童及结核性脑膜炎患儿脑脊液蛋白质双向凝胶电泳图谱,筛选结核性脑膜炎特异性蛋白,为结核性脑膜炎的早期诊断提供线索,同时也为进一步探讨结核性脑膜炎的发病机制提供新思路。方法 收集结核性脑膜炎患儿和同年龄正常儿童脑脊液各4 ml,固相PH梯度二维聚丙烯酰胺凝胶电泳（2-DE）技术分离蛋白质,考马斯亮蓝染色,Imagescanner扫描仪以及LabScan扫描软件对凝胶进行扫描获取图像,利用图像分析软件PDQuest 7.0进行强度校正、点检测、背景消减、均一化和匹配等分析,以正常儿童脑脊液的2-DE凝胶为参考胶,将结核性脑膜炎患儿脑脊液的凝胶与之进行比较分析,寻找两组患儿脑脊液蛋白质谱的差异表达斑点。结果 正常儿童脑脊液分离获得蛋白质斑点546个,结核性脑膜炎患儿脑脊液分离获得蛋白质斑点533个,发现有64个蛋白质点存在质或量的差别,其中有14个蛋白质点仅在正常儿童CSF表达,有27个点仅在结脑患儿CSF中表达,与正常儿童CSF蛋白质点表达量比较发现,结脑患儿CSF有15个蛋白质点表达量有2倍以上上调,8个蛋白质点表达量有2倍以上下调。共选出20个差异蛋白质点进行MALDI-TOF-MS分析,获得了20张肽质量指纹图谱。进入数据库进行搜索后有15个差异蛋白质已经通过MALDI-TOF-MS鉴定。结论 本实验成功建立了正常儿童和结核性脑膜炎患儿脑脊液蛋白质2-DE图谱,通过凝胶图像分析和计算机信息处理,发现了一些与结核性脑膜炎相关的蛋白质差异位点。经质谱分析及生物信息学技术初步鉴定了部分差异蛋白质,发现载脂蛋白A-I、抗肿瘤坏死因子α抗体、HLA-II 类抗原DRB1-4、MRP14蛋白可能与结核性脑膜炎的发生发展密切相关,这些蛋白能否成为结核性脑膜炎诊断的标记物,值得进一步的研究。     

蛋白质组学技术及其在脑胶质瘤研究中的应用

蛋白质组学是在整体水平上研究细胞内蛋白质组成及其活动规律的学科。其核心技术有双向凝胶电泳、质谱技术以及生物信息技术等。目前,蛋白质组学技术在寻找新的脑胶质瘤特异蛋白、建立分子水平的胶质瘤分类方法、鉴定蛋白质翻译后修饰等方面起到愈来愈大的作用。