蛋白质组学方法筛选Behcet病患者血清蛋白质标志物

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目的:Behcet病(BD)是一种以反复发作的葡萄膜炎、口腔溃疡、皮肤损害、生殖器溃疡等为特征的多系统自身免疫性疾病,具有发作频繁、受累组织广泛、治疗困难、预后差等特点。BD病在世界各地均有发生,但多发生于远东、中东和地中海沿岸的一些国家。在亚洲国家的患病率为每10万人13.5~20人。该病多发于青壮年,其引起的葡萄膜炎是我国最常见的葡萄膜炎类型之一。它的病因和发病机制至今仍不清楚,目前有病毒感染学说、细菌感染学说、自身免疫学说等多种学说,环境因素和遗传因素也在该病的发生中起重要作用本研究利用。以BD病患者的血清或血液为材料,筛选其中与健康人表达有差异的蛋白质,将有助于对该疾病发病机制的认识,同时也为该病的临床诊断提供新的依据。近些年兴起的蛋白质组学方法为标准蛋白的筛选提供了有力工具。 方法:收集8例活动期BD病患者和8例健康人的血清,每组按等体积方式混合为一个血清样本。为尽可能多的检测血清中低丰度的蛋白质,本研究利用亲和捕获的方法去除血清混合样本中高丰度的白蛋白和免疫球蛋白,并除去血清中存在的影响后续试验的盐份,然后用双向电泳方法进行蛋白质的分离,凝胶内的蛋白通过“蓝银”染色法显色,利用图像分析软件,经定量比较筛选出在患者和健康人血清双向电泳图谱中表达存在显著差异的蛋白斑点。差异蛋白斑点经基质辅助激光解吸附串联飞行时间质谱(MALDI—TOF—TOF)进行鉴定。本研究另外收集了18例活动期BD病患者、6例静止期BD病患者、22例活动期VKH综合征患者和20例健康志愿者的血清用Westernblot和ELISA方法验证蛋白质组学的结果,同时评价差异表达蛋白在BD病患者血清中表达的相对特异性及其与BD病活动性的关系。 结果: (1) BD病患者与健康人血清双向电泳差异蛋白斑点的获取。 经过预处理后,血清双向电泳图谱中约检测到800个蛋白质斑点。这些蛋白斑点经定量比较共筛选出6个蛋白斑点在BD病患者和健康人血清中表达存在显著差异,其中5个蛋白斑点在BD病患者血清内表达上调,1个蛋白斑点在患者血清中表达下调。 (2)差异蛋白斑点的质谱鉴定。 6个差异蛋白斑点经MALDI—TOF—TOF质谱分析共鉴定出4种蛋白,分别是结合珠蛋白(Hp)、血清淀粉样蛋白A(SAA)、维生素D结合蛋白(DBP)和载脂蛋白E(APOE),其中DBP在BD病患者血清中表达下调。 (3) Hp和SAA的Westernblot验证。 对在活动期BD病患者血清中表达上调的Hp和SAA用Westernblot方法进行验证,同时评价两种蛋白在BD病患者血清中表达的相对特异性。结果显示,Hp在活动期BD病、活动期VKH综合征患者和健康人血清中都有表达,在活动期BD病患者血清中的表达显著高于活动期VKH综合征患者和健康人,但个体差异较大,表达量平均约高出2倍;Hp在VKH综合征患者和健康人血清中的表达没有显著差异。SAA在活动期BD病患者血清中表达显著高于活动期VKH综合征患者和健康人,有72.2%的活动期BD病患者血清中可检测到显著的免疫反应条带,而只有10.0%的活动期VKH综合征患者和9.1%的健康人血清中可检测到较弱的免疫反应条带。 (4) Hp的ELISA验证。 由于Hp在BD病患者和健康人血清中表达的个体差异大,本研究用ELISA方法对Hp的表达情况作进一步验证,同时评价Hp表达与BD病活动性的关系,结果证明Hp在活动期BD病患者(3.66±2.21 mg/mL,p=0.000)血清中表达显著高于静止期BD病患者(0.95±0.76 mg/mL,p=0.000)、活动期VKH综合征患者(0.80±0.73 mg/mL,p=0.000)和健康人(1.09±0.84 mg/mL,p=0.000)。ELISA的结果与蛋白质组学和Westernblot的结果相一致。 结论:本研究进一步证实蛋白质组学技术是筛选疾病血清标志物的有力工具。通过双向电泳联合质谱的方法,我们发现Hp、SAA和APOE在BD病患者血清中表达上调,DBP在患者血清中表达下调。这些差异表达蛋白可能参与了BD病的发生和发展。
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