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蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之二——有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白组的影响
目的:采用蛋白组学技术研究6周有氧跑台运动对C57BL/6小鼠骨骼肌蛋白表达的影响.通过筛选对比安静组与运动组小鼠骨骼肌差异表达蛋白,分析有氧运动引发的骨骼肌代谢相关信号通路变化,探讨运动增进健康、防治疾病的分子机理.方法:选用C57BL/6雄性小鼠40只,将其随机分为正常饮食组(NC,n=20)和正常饮食运动组(NE,n=20),均饲以基础饲料.NE组进行6周强度为75％VO2max的跑台运动.6周后提取小鼠股四头肌总蛋白,采用Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对差异表达蛋白点采用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱( MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱一串联谱法(LC-MS/MS)进行分析、采用Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异表达蛋白,并运用相关分析软件对所得数据进行统计学处理.结果:经6周有氧跑台运动后,比较NC组与NE组小鼠骨骼肌蛋白表达图谱,以蛋白表达量变化1.5倍以上为显著性判定标准,共筛选出32个差异表达蛋白,排除高表达丰度蛋白背景信号后共选出6个差异表达蛋白.其中,与线粒体能量代谢相关的蛋白有3个,分别为呼吸链复合体I (Nadh-Ubiquinone Oxidoreductase 18 Kda Ip Subunit),表达增加2.92倍,线粒体膜电压依赖阴离子通道1和2(Voltage-dependent Anion Channel,VDAC),表达上调1.82倍和3.51倍；与细胞膜修复相关的蛋白Trim72(Tripartite Motif-Containing Protein 72)表达增加2.10倍;糖代谢相关蛋白乳酸脱氢酶(L-Lactate Dehydrogenase B Chain,LDH-B)表达上调1.85倍；Ester Hydrolase C11Orf54Homolog蛋白表达下降56％.结论:6周有氧运动引起小鼠骨骼肌32个蛋白表达显著改变,其中,与线粒体能量代谢相关蛋白、细胞膜修复相关蛋白、糖代谢相关蛋白等均受到影响.由于这些蛋白功能与骨骼肌能量代谢密切关系,提示有氧运动对促进骨骼肌能量代谢、预防代谢相关疾病具有重要作用.
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蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之一——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白的影响
目的:采用蛋白组学技术研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌总体蛋白表达的影响,对比筛选差异表达蛋白,分析有氧运动改善小鼠IR的分子机理.方法:选用C57BL/6雄性小鼠80只,将其随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),分别饲以基础和高脂饲料10周.鉴定高脂膳食组IR小鼠模型建立成功后,将40只成模的IR小鼠分为高脂饮食安静组(HC,n=20)和高脂饮食运动组(HE,n=20).HE组进行6周、强度为75%VO<,2>max 跑台运动.6周后检测各组小鼠空腹血清胰岛素水平(FIN)及口服葡萄糖耐量实验(OGTT);提取小鼠股四头肌总蛋白进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2.DE电泳图谱,并采用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱一串联谱法(LC-MS/MS)分析统计蛋白表达差异.结果:6周有氧跑台运动后,HE组小鼠血清FIN水平显著降低,OGTT曲线峰值出现时间点前移,且峰值下降,平台期消失.比较HC组与HE组小鼠骨骼肌蛋白表达图谱,以蛋白表达量变化大于1.5倍为显著性判定标准,共筛选出43个差异表达蛋白.排除21个为高丰度蛋白后,表达上调蛋白8个、下调蛋白14个.其中与脂代谢相关的蛋白包括脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(AdipocyteFatty Acid Binding Protein,AFABP)和载脂蛋白A-I(Apolipoprotein A-I,ApoA-I).有氧运动引起IR小鼠骨骼肌AFABP表达下降50%、ApoA-I表达上调2.62倍.与HC组相比,与骨骼肌能量代谢相关的蛋白电压依赖性阴离子通道1和2(Voltage-dependentAnion Channel,VDAC)表达分别下降58%和42%.结论:6周有氧运动能够显著改善IR小鼠症状,同时HE组小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白AFABP、ApoA-I和电压依赖性阴离子通道蛋白VDAC1、VDAC2表达受到显著影响.
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C-反应蛋白损伤内皮细胞的蛋白质组学研究
目的:从蛋白质组学的角度探讨C-反应蛋白(CRP)损伤内皮细胞(EC)的作用机制.方法:采用培养的人冠状动脉内皮细胞HCAEC第4代用于实验,25μg/mL CRP刺激HCAEC 24 h,2D DIGE结合MALDI-ToF-ToF质谱鉴定进行蛋白质组学分析研究.结果:发现差异表达蛋白斑点11个,鉴定出其中4个,包括Heat shock cognate 71 kDa protein、Elongation factor 1-beta和Proteasome activator complex subunit 1等.结论:通过蛋白质组学研究,筛选了CRP损伤EC的差异表达蛋白,为深入理解EC损伤的分子机制提供有益的线索.
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急性脊髓损伤模型大鼠蛋白质组学研究：iTRAQ技术的验证
背景：同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ)质谱分析技术依据串联质谱中信号离子表达质荷比峰值的不同来研究相关对应蛋白质的信息。目的：建立急性脊髓损大鼠模型，观察其脑脊液差异蛋白谱，从微观分子水平研究急性脊髓损伤后继发性损伤的机制及有效治疗方法。方法：建立SD大鼠急性脊髓损伤模型，取脑脊液应用iTRAQ技术鉴定SD大鼠急性脊髓损伤后脑脊液的差异蛋白质。结果与结论：共鉴定蛋白数722个，差异表达蛋白107个：下调的差异蛋白有63个，上调的差异蛋白数是44个。其中相关神经再生的差异蛋白19个：上调14个，下调5个；调节神经再生的差异蛋白7个。实验中检测到的多种差异蛋白及表达明显的神经再生因子可能作为急性脊髓损伤的生物标记物或可能作为临床管理监测急性脊髓损伤的损伤进程、靶向治疗及评估疗效的强有力证据。
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基于荧光差异双向电泳的雷帕霉素损伤人冠状动脉内皮细胞的蛋白质组学研究
目的 利用蛋白质组学的方法系统探索洗脱支架药物雷帕霉素损伤人冠状动脉内皮细胞的蛋白质谱的变化.方法雷帕霉素处理人冠状动脉内皮细胞 HCAECs,进行荧光差异双向电泳(2D-DIGE)差异表达蛋白的研究分析,MALDI-ToF-ToF质谱对蛋白质进行鉴定.结果 共发现差异蛋白斑点85个,其中上调49个,下调36个.MALDI-ToF-ToF质谱鉴定出其中的26种,包括内质网蛋白、线粒体蛋白、分子伴侣、结构蛋白和抗氧化蛋白等.结论 通过蛋白质组学方法的研究,探索了雷帕霉素损伤人冠状动脉内皮细胞的一些特定蛋白质变化.
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肿瘤蛋白质组学研究方法学的进展
随着后基因组时代的到来,肿瘤的蛋白质组研究为尽早发现肿瘤标志物提供了可能,各种技术方法的发展为其运用于临床诊断创造了条件,目前蛋白质组学技术在实验诊断与临床医学中已经得到越来越多的应用,在蛋白质组学中主要有三方面的技术:蛋白质分离技术、生物质谱技术、生物信息学.
