蛋白質組學在心血管疾病研究中的應用

蛋白質組學在心血管疾病研究中的應用

　　蛋白質組學方法的建立為在蛋白質水平研究生命活動和人類疾病發生發展規律和機制提供了新的有效手段，下面是小編搜集整理的一篇探究蛋白質組學在心血管疾病研究應用的論文范文，歡迎閱讀查看。

　　摘要：心血管疾病威脅人類健康。蛋白質組學技術主要致力于研究疾病狀態下細胞內蛋白質的結構、功能和表達規律的變化，有助于進一步闡明疾病發生、發展的機理，從而為心血管疾病的防治提供新的思路。

　　關鍵詞：心血管疾病動脈粥樣硬化雙向電泳蛋白質組學

　　心血管疾病已成為危害人類健康的一大殺手。眾多臨床試驗及實驗數據表明，心血管疾病的發生、發展與蛋白質息息相關。這包括蛋白質結構、功能、表達的變化，涉及其折疊、修飾等。因此，采用有效的蛋白分析手段深入研究心血管疾病的發生發展已成為當務之急。

　　蛋白質組的概念最早由澳大利亞的MarcWilkins和KeithWillians于1994年提出，即由一個基因組所表達的全部蛋白質。如今，隨著蛋白質組學技術的日益完善，其應用范圍也越來越廣泛�？捎^察蛋白表達的所有特征性變化，更深入地探索心臟功能失調的分子生物學機制，提供新的診斷方法和治療措施[1]。同時，新的與心血管危險因素有關的生物標志及藥物作用靶點的篩選也已成為研究熱點之一[2]。

　　1心血管疾病發病機理的研究

　　所有損傷性心血管疾病的共同病理生理學改變包括血管平滑肌細胞(VSMCs)異常增生和遷移等，進而可形成動脈粥樣硬化(As)等疾病，威脅患者的生命安全。以動脈粥樣硬化為例，其發病理論之一的同型半胱氨酸學說表明：血中同型半胱氨酸(Hcy)濃度提高可促進動脈平滑肌細胞DNA合成，同時促進細胞周期相關的CyclinA、CyclinD mRNA表達，促使細胞由靜止期進入分裂期，進而平滑肌細胞增生。崔麗艷[3]等通過比較分析Hcy刺激前后大鼠動脈平滑肌細胞中蛋白質表達變化，發現11個蛋白在刺激后表達量增加，1個表達量減少等，認為這些蛋白質可能與平滑肌細胞增生相關。血管平滑肌細胞凋亡與As發病同樣相關，并影響后期粥樣斑塊的穩定性。Taurin[4]等人鑒定mortalin(也稱為GRP75或PBP74)的表達變化，證實用毒毛花甙G處理培養VSMCs可誘導Mortalin表達。Sung[5]采用雙向電泳結合質譜技術研究As患者與正常人血清蛋白質組后發現39種差異蛋白，分析后認為可能與As致病機理相關。

　　冠心病(coronary heart disease，CHD)是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的簡稱，表現為冠狀動脈血管狹窄，導致心肌缺血、缺氧、心肌鈍抑或心肌冬眠甚至心肌壞死，膠原蛋白沉積，心肌重塑。研究發現，基礎功能性蛋白質可能參與冠心病的發生及其演變過程[6]。免疫印跡分析表明冠心病患者的病變冠狀動脈內鐵蛋白輕鏈蛋白含量顯著增加，其mRNA表達卻減少，提示可能由于蛋白質穩定性增加或在病變組織內轉錄后水平表達上調引起。黃珍玉[7]等比較分析了As組和正常組大鼠心肌組織的差異蛋白，發現33個蛋白質斑點只在正常大鼠心肌蛋白檢測到表達，分析認為這些蛋白可能參與冠心病的發病過程。Donahue[8]等研究血漿差異蛋白質組后發現，患者血漿內存在95種與正常人差異表達的蛋白，證實有無造影疾病的群體中有大量蛋白質豐度不同。

　　2尋找心血管疾病生物標志及靶向藥物開發的研究

　　目前，采用蛋白質組學技術尋找心血管疾病的生物標志點，為開發靶向藥物提供佐證，已成為心血管蛋白質組學研究熱點[9]。它為藥物分子的開發和機理研究提供了重要的技術平臺[10]。Vobdriska TM[11]等采用功能蛋白質組學技術研究缺血性心臟病發病的分子機制，找到一個有效的分子預防手段。王東生[12]等通過比較分析茵陳五苓散治療組與As模型組主動脈組織全蛋白質表達的差異發現，差異蛋白質共556個，其中有169個表達增加，360個蛋白質表達下調，并進一步研究尋找藥物作用靶點。Leigh等在利用蛋白質組技術篩選出177個心血管疾病的相關生物標志。Kiernan[13]則篩選出心肌梗死的標志點，血清淀粉蛋白和S-硫酸化蛋白，對該病的臨床治療具有重要意義。

　　蛋白質組學技術還可評價藥效[14]。有報道通過比較分析正常家兔、喂食高脂飲食后呈現As病變家兔、患As后給藥辛伐他汀4周家兔的血管組織的雙相凝膠電泳圖譜后發現，3組間有133個蛋白點相互匹配。As組與正常組比，17個蛋白表達上調，12個蛋白表達下調。服用辛伐他汀后，少數蛋白點有回調現象，說明了辛伐他汀雖可明顯改善肝臟對脂肪的代謝功能，但不能有效修復高血脂導致的動脈血管壁的損傷[15]。

　　3展望

　　蛋白質組學方法的建立為在蛋白質水平研究生命活動和人類疾病發生發展規律和機制提供了新的有效手段，在技術上仍存在某些不足[16]。如應用2-DE技術進行蛋白質分離，目前尚存在以下難點：①低拷貝蛋白的鑒定;②極酸或極堿蛋白的分離;③極大(>200kD)或極小(<10kD)蛋白的分離;④難溶蛋白的檢測，這類蛋白中包括一些重要的膜蛋白。蛋白質樣品的準備是蛋白質雙向凝膠電泳檢測中的關鍵環節，直接影響電泳及檢測效果。應盡量減少提取過程中蛋白的降解和丟失，保證蛋白質樣品不被修飾。但隨著科技的日益完善，高通良、高準確性的體系平臺逐漸建立，為更深入研究靶蛋白在細胞中的功能、蛋白―蛋白相互作用、蛋白質復合體、轉錄后修飾提供基礎[17]。為人類全面了解心血管疾病的發生、發展、防治提供重要依據。

　　參考文獻

　　[1]Langley SR， Dwyer J， Drozdov I， et al. Proteomics： from single molecules to biological pathways [J]. Cardiovasc Res. 2013， 97(4)：612-622

　　[2]Silverman F N. Caffey′s pediatric X-ray diagnosis[M]. Chicago： YearMed Pub， 1984：1720 　　[3]Chen SJ，Lee WJ，Wang JK，et al.Usefulness of three-dimensional electron beam computed tomography for evaluating tracheobronchial anomalies in children with congenital heart disease[J].Am J Cardiol，2003，92：483～486

　　[4]Berrocal T， Madrid C， Novo S， et al. Congenital anomalies of the tracheobronchial tree， lung， and mediastinum：embryology， radiology， and pathology[J]. Radiographics，2004， 24(1)： e17

　　[5]許崇永，趙雅萍，虞志康，等. 多層螺旋CT 容積漫游技術診斷呼吸系統發育異常的價值[J]. 中國醫學影像學雜志，2007，15(6)：401-404

　　[6]Nose K， Kamata S， Saiwai T， et al. Airway anomalies in patients with congenital diaphramatic hemia[J]. J Pediatr Surg，2000， 35：1562-1565

　　[7]Heyer CM， Kagel T， Lemburg SP， et al. Evaluation of tracheobronchial anomalies in children using low-dose multidetector CT： report of a 13-year-old boy with a tracheal bronchus and recu rrent pulmonary infections [J].Pediatr Pulmonol， 2004， 38(2)： 168- 173

　　[8]陳峰，鄭凱爾，劉萬花，等.CT仿真內窺鏡成像質量分析[J].中華放射學雜志，2004，34(11)：765―769

　　[9]Ferretti GR，Thony F，Bosson JT，et al.Benign abnormalities and carcinoid tumors of the central airways：diagnostic impact of CT bronchography.AJR，2000，174(5)：1307-1313

　　[10]Dan krotz . Virtual bronchoscopy makes gains but lacks resolution . Diagnostic Imaging Asia Pacific 1998 ; 1：7～8

　　[11]劉玉清，李鐵一，陳熾賢，主編.放射學.上冊.北京：人民衛生出版社，1993 ：153

　　[12]CritchleyLA，HoM，Lee SY.Rightupper lobe collapse secondary to an anomalous bronchus after endotracheal intubation for routine surgery[J]. Anaesth Intensive Care， 2007， 35： 274-277

【蛋白質組學在心血管疾病研究中的應用】相關文章：

血管生成因子在血管疾病中的應用11-19

腦血管疾病和卒中的遺傳學進展03-08

溫度控制在蛋白質結晶中的應用研究03-03

系統功能語言學在翻譯研究中的應用12-06

質性研究方法在教育學中的應用02-28

生長激素與心血管疾病關系的研究進展03-28

鈣拮抗劑在心血管疾病中的不良反應03-18

血管外肺水的應用研究和臨床價值03-08

談人性化護理在心血管內科的應用及體會03-18

數學在經濟學中的應用03-07