蛋白质组学与医学研究

蛋白质组学与医学研究

 

    蛋白质 组研究技术已应用到生命科学各个领域。在基础研究方面如生物学、神经生物学等，涉及各种重要的生物学现象，如信号传导、细胞分化、蛋白质折叠等。在应用研究方面，蛋白质组学重点研究人类重大疾病的发病机制、早期诊断及治疗，致病微生物的致病机制、耐药性及发现新的抗生素等。此处所指的人类重大疾病包括癌症(肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、膀胱癌、肺癌、直肠癌等)、心血管疾病(心肌梗死、冠心病等)、妊娠病理(妊娠期高血压、妊娠期肝内胆汁淤积等)、神经病理、传染病(乙型肝炎等)。

 

(一)肿瘤

    蛋白组学用于肿瘤研究，旨在研究蛋白质差异表达，建立蛋白质表达数据库；筛选肿瘤标记蛋白，确立早期诊断标志物，确定肿瘤治疗靶标。目前对人类多种肿瘤(包括肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、膀胱癌、肺癌、大肠癌等)的研究均取得一定进展。

    国内宋海燕等对有无转移的肝细胞性肝癌(HCC)组织进行二维凝胶电泳和质谱分析，发现16个蛋白质表达有差异，包括S100钙结合蛋白(S100)、热休克蛋白27(HSP27)、细胞角蛋白18(CKl8)等，其中HSP27在转移性HCC中高表达，提示HCC转移与多种蛋白表达相关，HSP27高表达可能与肿瘤转移有关，可能是潜在的判断转移分子标记和控制转移的治疗靶点。

    li等比较了健康人、良性乳腺肿瘤以及乳腺癌患者血清中蛋白质谱的表达，发现3个生物学标记联合使用可以将3组人群分开，敏感性和特异性分别是93％和9l％。这类肿瘤标志物的联合应用可以在肿瘤的早期筛查和诊断中发挥作用。

    LeNaour等用二维凝胶电泳免疫印迹法研究乳腺癌相关抗原，发现30例新发乳腺癌患者血清中有4例与3个蛋白点产生反应，这3个其后被证实为新的肿瘤蛋白，即RNA―蛋白质相互作用调节蛋白(RS／DJ―1)的异构体。进一步研究发现37％乳腺癌患者血清中可检出RS／DJ―1，正常血清中无此蛋白质。因此认为RS／DJ―1有可能成为乳腺癌的诊断标志物。

乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌的某些特异性表达的蛋白质类型相似，提示这些上皮来源的不同肿瘤的特异性蛋白表达具有某种程度的一致性，为揭示上皮来源的肿瘤的发病机制及寻找早期诊断和预后的分子标记提供依据。

 

(二)心血管疾病

    蛋白组学技术用于研究心血管疾病(心肌梗死、冠状动脉粥样硬化和扩张性心肌病等)，并已经建立了人类心肌的网上蛋白组数据库。这些数据库可以帮助研究人员进行数据比较并建立标准图谱。

国内孙爱军等分析了心功能衰竭大鼠模型心肌线粒体蛋白的差异表达，双相电泳显示3个蛋白质位点表达有显著差异，其中一条蛋白质被证实为乙醛脱氢酶―2，它在心功能衰竭心肌中的表达显著下降，在心肌梗死后3、7、14、28天心肌中乙醛脱氢酶―2mRNA的表达呈逐渐下降趋势。而乙醛脱氢酶与硝酸甘油的转化有关，为临床心功能衰竭患者使用硝酸甘油提供了重要理论依据。

 

(三)妊娠期高血压

    子痫前期的病因和发病机制目前仍然不明。李隽宏等用蛋白组学技术研究发现磷脂酶C―γ2(PLC―γ2)相关蛋白质在子痫前期胎盘表达有改变。我们的研究用双相凝胶电泳分离技术，比较正常妊娠和子痫前期胎盘组织蛋白质组表达的差异，并用生物质谱技术对差异蛋白质点进行鉴定，根据质谱鉴定结果，对蛋白质进行功能检索，初步鉴定了13种差异表达的蛋白质。这13种蛋白在子痫前期胎盘中有3种下调，10种上调，包括信号转导蛋白、分子伴侣、细胞骨架蛋白以及参与细胞内物质转运和能量代谢的酶类。这些蛋白质可能与子痫前期发病有关。

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