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目的:利用二维差异凝胶电泳技术(two-dimensional differentialgel electrophoresis,DIGE)建立分辨率高和重复性好的人胃癌原发灶与淋巴结转移灶中腺癌细胞的差异蛋白表达图谱,进一步运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-assisted laser desorlation/ionizat-ion time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOFMS)鉴定差异表达的蛋白,以寻找胃癌淋巴结转移相关蛋白。
方法:(1)收集、筛选8例新鲜的人胃腺癌原发灶癌组织及同例有转移的淋巴结组织标本进行差异蛋白质组学研究。用非染色冰冻切片显微切割的方法分别获取人胃癌原发灶与淋巴结转移灶中的腺癌细胞,裂解后提取蛋白,每例取等量蛋白12.5μg随机选4例混合,共分成2组;(2)用DIGE染料Cy2,Cy3,Cy5对样品分别标记,然后进行双向电泳,获得了人胃癌原发灶与淋巴结转移灶中腺癌细胞的差异蛋白表达图谱,最后使用Typhoon扫描仪进行图像扫描和DeCyder-Differential Analysis Software(Biological Variation Ana,lysisversion 5.O)进行分析,识别两者之间的差异表达蛋白质;(3)用MALDI-FOF MS对差异表达的蛋白质进行鉴定,得到相应的肽质量指纹图(peptide mass fingerprint,PMF),然后搜索数据库鉴定出部分蛋白质;(4)利用免疫组化SP法检测差异蛋白HSP 70在30例胃癌组织中的表达水平(高-中分化腺癌12例、低分化腺癌18例,有淋巴结转移者15例,无淋巴结转移者15例)。
结果:(1)采用非染色冰冻切片显微切割方法,既可以得到较纯的原发灶与淋巴结转移灶中的癌细胞,又不会因为染色改变蛋白所带电荷而引起2-DE图像模式的改变,证明它是一种省钱、简便的样品制备方法之一;(2)通过对8例胃癌原发灶与淋巴结转移灶的腺癌细胞样本进行二维差异凝胶电泳,建立了分辨率高、重复性好的差异表达图谱。分析显示Gell(人胃癌原发灶中腺癌细胞)、Gel2(人胃癌淋巴结转移灶中腺癌细胞)的蛋白质点分别为1416(similar1062,decrease 277,increase 77)、1299(similar 1050,decrease 157,increase92);(3)运用DeCyder-Differential Analysis Software(BiologicalVariation Analysis version 5.0、)对Gell、Gel2中的蛋白质点进行T-Test统计及Average Ratio分析(P=0.05,Threshold:>1.5fold或者<-1.5fold),获得11个差异表达蛋白质;(4)对这11个差异蛋白质点进行肽质量指纹图分析,通过数据库查询鉴定出5个蛋白质点:heat shock 70kDaprotein 8 isoform 2 variant(91 PMF,gi|62896815)、chaperonin(180PMF,gil3 1542947)、chaperonin(190 PMF,gi|31542947)、leucine aminopeptidase(300 PMF,gi| 12643394)、PREDICTED:hypotheticalprotein XP 515584(522 PMF,gi|55597035),功能分析显示这些差异蛋白质涉及细胞生理活动的各个方面,与肿瘤的发生、发展等密切相关;(5)免疫组化结果显示:HSP 70表达水平随着胃癌恶性程度的增加及淋巴结的转移逐渐增加,其结果与蛋白质组学的分析结果一致。
结论:①本研究证实非染色冰冻切片显微切割方法是一种简单可行的蛋白质样品纯化方法;②采用DIGE技术能建立分辨率高、重复性好的人胃癌原发灶与淋巴结转移灶中腺癌细胞的差异蛋白表达图谱,并结合质谱鉴定差异表达蛋白质;③胃癌原发灶与淋巴结转移灶中腺癌细胞的差异表达图谱很相似,共获得11个差异表达蛋白。通过PMF分析及数据库查询鉴定出5个蛋白质点:heat shock 70kDa protein 8 isoform 2 variant、chaperonin、leucine aminopeptidase、PREDICTED:hypothetical protein XP 515584等,功能分析显示这些差异蛋白质涉及细胞生理活动的各个方面,与肿瘤的发生、发展等密切相关;④HSP 70可能与胃癌的淋巴结转移有关。