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脉络丛组织(choroid plexus, CP)位于外周血循环与脑室CSF(cerebrospinal fluid, CSF)循环之间,由室管膜内陷于第三、四脑室和侧脑室分化形成的组织上皮细胞及其紧密连接(tight junction),与富含有窗毛细血管的基质共同构成,是中枢神经系统中血-脑脊液屏障(blood-cerebrospinal fluid barrier, BCB)的物质基础。脉络丛合成约90%的脑脊液,一些多肽和蛋白质由CP直接合成,还负责抗坏血酸、叶酸、维生素B6、小分子的多肽物质、脱氧核苷酸及金属离子等从血液向CSF中的转移,脉络丛上皮为一具有活性的界面,不仅可以通过其表面的微绒毛分泌脑脊液,而且其上皮细胞之间的紧密连接屏障可以保护脑组织免受血液中内源性与外源性有害物质的损害。目前CP组织的转运、调节、分化等机制尚不清楚,研究CP的多肽组和蛋白质组,对于发现新的影响CP组织生理活动的多肽和蛋白及其功能的深入研究具有重要的科学价值。本文主要从对组织进行预处理和提取溶剂的选择两个方面来优化组织多肽的提取方法,本论文优化了多肽提取方法并将此方法应用于大鼠脉络丛组织的多肽组研究,还分析了CP中的蛋白质表达谱和锰中毒的差异谱,探讨了CP中蛋白与多肽的关系,并发现了一些与锰致CP损伤关系密切的关键蛋白。本论文考察了CP的多肽谱。比较了液氮处理和沸水处理的组织多肽提取结果,发现了液氮处理过的组织能提取更多的多肽,且液氮处理后的组织在15min,多肽数量未发现明显变化,说明这些多肽并非在液氮处理过程中由蛋白质降解所新产生的。然后考察了提取CP组织多肽的溶液。与酸性甲醇溶液相比,酸性水溶液提取的多肽数量明显较多,因此重点比较了4种酸性水溶液的提取多肽的能力,结果发现醋酸水溶液,饱和2,5-二羟基苯甲酸(2,5-Dihydroxybenzoic acid,DHB)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid,α- CCA)、芥子酸(Sinapinic acid,SA)提取的肽段数随着pH的增加而减少, pH4以下的酸性水溶液提取的多肽较多,可用于CP组织多肽的提取。而DHB,a-CCA溶液提取的多肽在72h内未发生变化,可用多肽提取溶液的保存,而SA尽管具有防腐功能,但可能由于pH过高,也会导致溶液中的多肽降解。将优化的方法提取大鼠脉络丛组织,运用生物质谱从血-脑脊液屏障中共鉴定得到了163个多肽,分别为69种蛋白质的降解片段,其中50%的肽段数来源于ATP合酶(ATP synthase),细胞色素C(cytochrome c),血红蛋白(hemoglobin),NADH-辅酶Q氧化还原酶(NADH-ubiquinone oxidoreductase),β-珠蛋白(beta-globin)等蛋白质的降解,并且部分多肽序列相似度高,类似其前体蛋白的逐步阶梯降解片段,而这些前体蛋白质的分子量多数在10 kD至20 kD之间。为了考察CP中多肽的阶梯降解现象,对这些呈阶梯降解的多肽进行了化学性质的分析和归类。结果发现,阶梯状降解多肽与非阶梯状降解多肽相比,N端降解和C端降解的阶梯多肽相比,其三种性质氨基酸(酸性、碱性、疏水性氨基酸)所占比例维持不变,这表明CP中的多肽是否呈阶梯状降解,及从N端还是C端开始降解,与这些肽段本身的氨基酸组成的化学性质没有关系。阶梯多肽的末端氨基酸的性质与整体多肽的化学性质相比,酸性氨基酸的比例偏低,而血清标志物中阶梯多肽则呈现碱性氨基酸的比例较高,因此推测末端氨基酸的性质能体现出一定的特异性,很可能与多肽所处的组织或体液环境相关。然后考察了CP的蛋白质组表达谱,共鉴定231种非冗余蛋白质,主要是结合蛋白、转运蛋白与骨架分子,它们主要参与细胞过程、代谢以及应激反应。胞质蛋白、膜蛋白、线粒体蛋白与细胞骨架蛋白分别为45,39,38,26个,占鉴定蛋白总数的63%;结合蛋白、转运蛋白与骨架分子活性蛋白分别为96,33,27个,占鉴定蛋白总数的67%。在蛋白谱中30%“高分蛋白(>500分)”与多肽谱的前体蛋白相同,它们主要是线粒体蛋白。而CP中大量“高分蛋白(通常是高丰度蛋白)”的多肽并未能在多肽谱中鉴定,CP蛋白丰度的高低与CP多肽未呈现明显“正相关”关系。CP多肽组的产生可能受多种因素控制,其中能量代谢可能是主要因素。最后考察了CP锰中毒蛋白质组差异谱。通过双向电泳和LC-MS/MS分析,共检测到约448个点。成功鉴定了鉴定40个10倍以上斑点,其中30种蛋白在染锰组中上调,10种下调,它们的分子量和等电点与PDQuest预测值高度接近。差异蛋白中,膜蛋白、线粒体、细胞质和细胞骨架蛋白比例较高,具有结合、催化和转运功能的蛋白比例也较高,这一规律与表达谱的GO分类结果类似。找到的这些与结合、催化、代谢和转运等相关CP重要差异蛋白,对于揭示锰中毒的脉络丛组织损失机理的研究具有重要的科学价值。