
心血管系统与消化系统蛋白质组学研究v.ppt
131页心血管疾病蛋白质组学与心血管疾病蛋白质组学与消化系统疾病蛋白质组学研究进展消化系统疾病蛋白质组学研究进展分子肿瘤及表观遗传学实验室分子肿瘤及表观遗传学实验室向向 廷廷 秀秀心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v培养开展临床(疾病)蛋白组学研究的能力培养开展临床(疾病)蛋白组学研究的能力 目标目标:心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vØ 常见心血管疾病蛋白质组学研究常见心血管疾病蛋白质组学研究Ø 慢性心肌缺血中的自噬作用慢性心肌缺血中的自噬作用Ø 脂肪组织的蛋白质组学研究脂肪组织的蛋白质组学研究Ø 幽门螺旋杆菌的蛋白质组学研究幽门螺旋杆菌的蛋白质组学研究Ø 肠道干细胞的蛋白质组学研究肠道干细胞的蛋白质组学研究 主要内容主要内容心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管疾病蛋白质组学心血管疾病蛋白质组学Cardiovascular Proteomics心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统心血管系统 心血管系统由心脏、血管心血管系统由心脏、血管和调节血液循环的神经体液和调节血液循环的神经体液装置所组成装置所组成, ,其功能是通过其功能是通过血液将氧和营养物质供给组血液将氧和营养物质供给组织织, ,将组织代谢废物运出。
将组织代谢废物运出The human heart beats over 100,000 times and moves ,5,700 liters of blood each day throughout the lifetime of an individual.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管疾病心血管疾病•心脏和血管疾病(心血管疾病)是多种疾病的总称心脏和血管疾病(心血管疾病)是多种疾病的总称•包括动脉粥样硬化,冠状动脉粥样硬化症,冠状动脉硬化包括动脉粥样硬化,冠状动脉粥样硬化症,冠状动脉硬化性心脏病,血栓阻塞部分心脏内的血液流动引起的心脏病性心脏病,血栓阻塞部分心脏内的血液流动引起的心脏病发作,高血压病,风湿病,心力衰竭,心律失常,心脏瓣发作,高血压病,风湿病,心力衰竭,心律失常,心脏瓣膜疾病,向大脑供血的血管发生阻塞引起的缺血性中风,膜疾病,向大脑供血的血管发生阻塞引起的缺血性中风,大脑内的血管破裂引起的出血性中风等大脑内的血管破裂引起的出血性中风等心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v国家心血管病中心国家心血管病中心 20132013年发布年发布《《中国血管病报告中国血管病报告20122012年年》》 我国心血管病患病人数仍呈快速增长态势我国心血管病患病人数仍呈快速增长态势 目前我国约有目前我国约有2.9亿亿人患冠心病、脑卒中、心力衰竭和高人患冠心病、脑卒中、心力衰竭和高 血压等心血管病血压等心血管病 死于心血管病每年约死于心血管病每年约350350万人万人((20122012,,300300)) 每天约每天约95909590人人 ((20122012,,82008200)) 每时约每时约400400人人((20122012,,340340)) 每每1010秒秒1 1人人占死亡原因的占死亡原因的41%41%,居各种死因之首,居各种死因之首 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v高血压高血压2.662.66亿亿脑卒中脑卒中700700万万心肌梗死心肌梗死200200万万心力衰竭心力衰竭420420万万肺心病肺心病500500万万风心病风心病250250万万先心病先心病200200万万目前我国成人血脂异常2.5亿,患病率达18.6% 50-75%脑卒中和40-50%心梗发生与血压升高有关发病率和死亡率呈持续上升阶段发病率和死亡率呈持续上升阶段医疗费用366亿/年每每5个成年人中有个成年人中有1人患高血压人患高血压18岁以上成人岁以上成人2012估计患病率估计患病率24%心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v“Ethica Award”奖杯杯 设立于立于2001年,以在年,以在1977年开展全球年开展全球首例首例经皮冠状皮冠状动脉介入治脉介入治疗的的“介入介入心心脏病学之父病学之父”安德烈安德烈亚斯斯•格林特茨格林特茨格(格(Andreas Gruentzig)教授的名)教授的名义, ,每年在全球范每年在全球范围内内选出一位出一位对心血心血管介入事管介入事业做出杰出做出杰出贡献的献的导师、科、科学家、学家、临床医床医师和先和先驱者,表彰其者,表彰其终身成就。
高身成就高润霖院士作霖院士作为“中国心血中国心血管介入治管介入治疗的先的先驱者者”, ,全球第全球第13位位获奖者,者,首位首位获此殊荣的中国此殊荣的中国专家 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v烟草防控不力超重/肥胖 心血管病心血管病发病和发病和死亡率死亡率 居高不下居高不下高血压膳食结构不合理代谢综合征身体活动不足血脂异常糖尿病心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v Ø中国心血管疾病发生数上升幅度将超过5050% 人口老龄化与人口增长Ø将额外增长23% 血压、胆固醇以及糖尿病增长 超过2525%的成年人超重或肥胖Ø2030年,心血管病发生数将增加21302130万 心血管病死亡人数将增加770770万心血管病发病及死亡状况触目惊心心血管病发病及死亡状况触目惊心2005-2015年经济损失5500亿美元 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v “如果中国的心血管疾病、糖尿病等慢性病不加以控制,那么改革开放以后的几乎一半的经济成果都将可能被这些重大慢性病消耗殆尽。
心血管疾病已经成为威胁中国未来发展的严峻问题心血管疾病已经成为威胁中国未来发展的严峻问题心脑血管疾病的住院费用急剧攀升2004年以来急性心肌梗死 年均增长速度 34.46%脑出血 26.85%脑梗死 31.05%——— 世界卫生组织总干事陈冯富珍 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vu 提高对心血管疾病的诊断及治疗水平势在必行提高对心血管疾病的诊断及治疗水平势在必行对心血管疾病状态下细胞中蛋白质结构、功能和表达规律的研究,将有助于阐明疾病发生的细胞和分子机制,从而为心血管疾病的防治提供新的思路人类基因测序完成在科学史上具有里程碑意义,但即便探究一个细胞完整的基因序列,也不能揭示其所有的生理、病理活动因为基因生物学功能的执行者是蛋白质蛋白质的修饰加工、转运定位、相互作用等并不能从mRNA水平预测全面了解在生理和病理状态下,心血管系统的蛋白质谱变化,将获得对心血管系统疾病发病机制的更为深入的认识,并有可能找到某些生物学标志物用蛋白质组学研究技术对心血管疾病进行研究用蛋白质组学研究技术对心血管疾病进行研究心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v人类基因组共组成24个染色体,分别是22个体染色体、X染色体与Y染色体。
含有约30亿个DNA碱基对1990年10月,多个国家正式参与了人类基因组计划,该计划旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息人类基因组计划与曼哈顿计划、阿波罗计划并称为世界三大科学计划2001年8月26日,中国提前两年完成1%人类基因组测序任务2003年4月15日,参与的六个国家共同宣布人类基因组序列图完成人人类基因基因组计划划human genome project, HGP 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v翻译后蛋白质的修饰是目前蛋白质组研究中的一个重翻译后蛋白质的修饰是目前蛋白质组研究中的一个重要课题许多蛋白质在翻译后会在不同的基团上发生要课题许多蛋白质在翻译后会在不同的基团上发生不同的修饰,修饰后的蛋白质在生物体的功能调节上不同的修饰,修饰后的蛋白质在生物体的功能调节上起关键作用起关键作用对单一蛋白质进行研究的传统方法远不能满足分析这对单一蛋白质进行研究的传统方法远不能满足分析这一层面上蛋白质的多样性和复杂性的需要,用蛋白质一层面上蛋白质的多样性和复杂性的需要,用蛋白质组技术和生物信息学高通量地研究翻译后蛋白质的修组技术和生物信息学高通量地研究翻译后蛋白质的修饰已成为必然趋势。
饰已成为必然趋势心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心肌细胞和组织的蛋白质组学分析特别具有挑战性心肌細胞是分化完全的細胞,再生能力很有限心脏在人体是独一无二的,供体只能在死亡的患者体内获取心脏肩负着向全身供血的重要任务,是主宰生命的特殊器官 人类蛋白质参考库(人类蛋白质参考库( HPRD HPRD ))具有很高的可靠性目前数据库中所注释的蛋白质已超过2万个,有3万多条相互作用的蛋白质数据,还包括一些蛋白质功能域、蛋白质翻译后修饰等方面的信息每个查询结果中都有相关的文献支持此数据库是目前为止与人类基因、蛋白质相关的最全面的文本目前为止与人类基因、蛋白质相关的最全面的文本挖掘数据库挖掘数据库其中有50795079个已注明的心脏蛋白质67%的至少记载有一种翻译后蛋白修饰磷酸化占90%以上心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vHuman Protein Reference Database (HPRD) (www.hprd.org)established by Dr Akhilesh Pandey (Johns Hopkins University).human protein reference database, ,http: ://www.hprd.org 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v2013年年11月月6日,复旦大学与美国加州大学日,复旦大学与美国加州大学经过3年多的合作,年多的合作,终于在心于在心脏蛋白蛋白质组生生物信息学研究方面取得重要物信息学研究方面取得重要进展,展,创建了建了全球首个全球首个统一一标准的准的“心心脏细胞器蛋白胞器蛋白质图谱库”。
这项研究犹如一座研究犹如一座桥梁,把原来梁,把原来“分散分散进行行”的心的心脏生物学基生物学基础研究和研究和临床心床心脏医学研究两大医学研究两大领域域连为一体,一体,对促促进心心脏转化医学研究化医学研究进程有重要意程有重要意义心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vl• 磷酸化 l• 乙酰化 l• 甲基化 l• 糖基化l• 羧基化l• 羟基化l• 核苷酸化l• 脂酰基化l• 泛素化l• 碘基化 蛋白翻译后修饰(Post-Translational Modifications PTMs)心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v三大基本支撑技术:三大基本支撑技术:u 双向电泳技术u 质谱技术u 计算机图像分析与大规模数据处理技术 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vØ 对相同关键词的搜索在不同的搜索器上可以 有截然不同的结果 Analysis of MS data and assignment of peptide/protein identification can be difficultØ 难确保系统能获得高准确度的质谱数据 Ø 因为蛋白的同源性,一种肽序列可以被分配 到多个蛋白心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v新的技术不断出现u 同位素编码亲和标签技术、双色荧光技术同位素编码亲和标签技术、双色荧光技术——定量蛋白质组学研究定量蛋白质组学研究 多重同位素标记相对和绝对定量多重同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术是最新的定量蛋白质组学技术技术是最新的定量蛋白质组学技术 u 酵母双杂交技术、蛋白质复合物免疫分离与质谱鉴定技术酵母双杂交技术、蛋白质复合物免疫分离与质谱鉴定技术 - -蛋白质蛋白质- -蛋白质相互作用蛋白质相互作用u 多维色谱多维色谱- -质谱联用技术质谱联用技术——大规模蛋白质分离与鉴定大规模蛋白质分离与鉴定u 磷酸化、糖基化蛋白质图谱展示与检测技术磷酸化、糖基化蛋白质图谱展示与检测技术——翻译后修饰翻译后修饰u 蛋白质芯片技术蛋白质芯片技术此前,获得绝对定量的蛋白质,我们被迫依靠ELISA或定量免疫印迹,两者都需要高品质的抗体。
当有高品质的抗体,这些方法都是非常有价值的随着最近通过随着最近通过多反应监测(多反应监测(MRMMRM)), , 一种高特异性、高灵敏度的质谱数据获取方式一种高特异性、高灵敏度的质谱数据获取方式, ,有可能没有抗体需要也能获得目标蛋白质的绝对定量有可能没有抗体需要也能获得目标蛋白质的绝对定量心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v随着新技术的出现心血管蛋白质组学研究的文献也逐年增加心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v一一、、扩张型心肌病的蛋白质组学研究扩张型心肌病的蛋白质组学研究 扩张型心肌病扩张型心肌病 (dilated cardiomyopathy,,DCM)是是一类病因不明的心肌疾病,其主要特征是心室扩张,室一类病因不明的心肌疾病,其主要特征是心室扩张,室壁变薄,心肌收缩期泵功能障碍,产生充血性心力衰竭壁变薄,心肌收缩期泵功能障碍,产生充血性心力衰竭在细胞水平可见心肌细胞肥大变性,间质纤维化等改变在细胞水平可见心肌细胞肥大变性,间质纤维化等改变迄今为止,迄今为止,DCM是利用蛋白质组学研究最为深入的一类是利用蛋白质组学研究最为深入的一类心血管疾病。
心血管疾病心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v细胞骨架肌纤维蛋白(肌球蛋白轻链-2)线粒体能量产生相关蛋白(ATP合成酶肌酸激酶)应激反应相关蛋白(HSP27)与心肌收缩功能障碍、心力衰竭的发生有一定关联100种蛋白质表达异常,其中88种蛋白质丰度显著降低Joseph M.Corbett等以扩张型心肌病死亡患者心脏组织为研究对象等以扩张型心肌病死亡患者心脏组织为研究对象 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v..................ContentApproachResultDCMDCM患者活检标本患者活检标本 正常供体心肌正常供体心肌 双向电泳双向电泳(2-DE) (2-DE) MALDIMALDI质谱肽质量质谱肽质量指纹图和测序分析指纹图和测序分析 2525种在种在DCMDCM时发生时发生显著变化显著变化; ; ATPATP合酶合酶ββ链链; ;线粒体的肌酸激酶线粒体的肌酸激酶; ;Hsp27Hsp27等等牛先天性牛先天性DCMDCM心肌心肌 2-DE分析分析 3535个相关蛋白质点,个相关蛋白质点,2424种蛋白质表达下降,种蛋白质表达下降,1111种蛋白质丰度增高,种蛋白质丰度增高,包括线粒体和能量包括线粒体和能量代谢表达的蛋白,代谢表达的蛋白, Knecht 等采用等采用 2DE 取得了取得了 3300 个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析,个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析,Edman 降降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱 (MALDI-MS) 等分析了其中等分析了其中 150 条,经活检条,经活检及病理证实,有及病理证实,有 12 条为扩张型心肌病特有的蛋白条为扩张型心肌病特有的蛋白 DCM Proteomics心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v二、二、心肌缺血、再灌注、损伤的蛋白质组学研究心肌缺血、再灌注、损伤的蛋白质组学研究 (ischemia//reperfusion injury,,I//R) u心肌缺血是心脏常见的病理状态,影响心脏泵功心肌缺血是心脏常见的病理状态,影响心脏泵功能,导致心脑等重要器官供血不足,引发严重后果能,导致心脑等重要器官供血不足,引发严重后果u包括从轻微缺血时的可逆性损伤到严重缺血时不包括从轻微缺血时的可逆性损伤到严重缺血时不可逆性细胞坏死。
研究该过程中蛋白质组的变化,可逆性细胞坏死研究该过程中蛋白质组的变化,是理解这一病理过程的基础是理解这一病理过程的基础动物模型: 牛 猪 犬犬 大鼠心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vu对PKC-ε转基因小鼠与未转基因小鼠进行研究u发现PKC-ε至少与93个蛋白形成复合物uPKC-ε相关的36种蛋白中有24种发生翻译后修饰,其中23种包含潜在的PKC磷酸化位点,说明PKC-ε介导的心肌保护作用与翻译后修饰相关u对该保护机制的研究多集中在对蛋白激酶C(PKC)功能蛋白质组学的探讨,多数认为PKC在心肌缺血预适应中起关键作用uPKC是心肌缺血保护中一种重要的信号激酶,它的激活启动了心肌细胞中一系列级联反应,阻抑细胞死亡心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v三、冠状动脉疾病的蛋白质组学研究三、冠状动脉疾病的蛋白质组学研究从健康受试者和冠状动脉疾病患者血液从健康受试者和冠状动脉疾病患者血液高密度脂蛋白高密度脂蛋白(HDL)(HDL)血清蛋白之一血清蛋白之一可运载周围组织中的胆固醇进入肝脏促进其代谢可运载周围组织中的胆固醇进入肝脏促进其代谢维持组织中胆固醇量的相对恒定维持组织中胆固醇量的相对恒定限制动脉粥样硬化的发生发展限制动脉粥样硬化的发生发展HDL作为动脉粥样硬化预防因子成为研究的重点作为动脉粥样硬化预防因子成为研究的重点液相色谱液相色谱- -电喷雾离子化质谱仪分析电喷雾离子化质谱仪分析(LC-ESI-MS/MS)(LC-ESI-MS/MS)基因本体技术基因本体技术(geneontology(geneontology,,GO)GO)鉴定鉴定研究对象研究方法HDLHDL可结合可结合4848种特征性蛋白质种特征性蛋白质1313种蛋白是首次发现种蛋白是首次发现包括补体包括补体C4A/C4BC4A/C4B,,C9 C9 和补体调控蛋白和补体调控蛋白vitronectinvitronectin等等研究结果心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v四、心力衰竭的蛋白质组学研究四、心力衰竭的蛋白质组学研究 (heartfailure) 心力衰竭的临床表现有左心室泵血功能降低、射血分数下心力衰竭的临床表现有左心室泵血功能降低、射血分数下降、心脏扩大、神经体液反应活化,在细胞水平出现心肌降、心脏扩大、神经体液反应活化,在细胞水平出现心肌细胞形态和收缩功能的变化,常是各种病因所致心脏病的细胞形态和收缩功能的变化,常是各种病因所致心脏病的终末阶段。
终末阶段 不同诱发因素造心衰模型不同诱发因素造心衰模型Ø电起搏诱发犬心衰电起搏诱发犬心衰Ø内皮素内皮素-1(ET-1)-1(ET-1)诱导的向心性肥大诱导的向心性肥大Ø白血病抑制因子(白血病抑制因子(LIFLIF)诱导的离心性肥大)诱导的离心性肥大 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v临床将研究结果主要用于:•①①从蛋白质水平研究相关心血管疾病的发病机制;从蛋白质水平研究相关心血管疾病的发病机制;•②②应用心血管疾病蛋白标记物来更早、更准确地检测应用心血管疾病蛋白标记物来更早、更准确地检测心血管疾病,尤其是急性冠脉综合征心血管疾病,尤其是急性冠脉综合征(ACS);;•③③蛋白质组学来源的信息作为目前患者诊断的补充;蛋白质组学来源的信息作为目前患者诊断的补充;•④④蛋白质组检测获得的信息有利于个体化治疗,为其蛋白质组检测获得的信息有利于个体化治疗,为其提供新的治疗靶位;提供新的治疗靶位;•⑤⑤蛋白质组学检测工具和信息用于治疗的各个阶段,蛋白质组学检测工具和信息用于治疗的各个阶段,可以适时评估治疗的效果和校正治疗方案可以适时评估治疗的效果和校正治疗方案。
心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v2-DE Heart Protein Databases Accessible Via WWWDatabase NameInstituteOrganWebsite HSC-2DPAGEHeart Science Centre, Harefield HospitalHuman heart (ventricle)Rat heart (ventricle)Dog heart (ventricle)http://www.doc.ic.ac.uk/vip/hsc-2dpage/HP-2DPAGEHeart 2-D Database, MDC, BerlinHuman heart (ventricle)http://www.mdc-berlin.de/ emu/heart/HEART-2DPAGEGerman Heart Institute, BerlinHuman heart (ventricle) Human heart (atrium)http://userpage.chemie.fu-berlin.de/ pleiss/dhzb.htmlRAT HEART-2DPAGEGerman Heart Institute, BerlinRat hearthttp://www.mpiib-berlin.mpg.de/2D-PAGE/RAT-HEART/2 days/Emma McGregor, Michael J. Dunn. Proteomics of the Heart.Circulation Research. 2006;98:309心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vCardiovascular Proteomics•应用蛋白质组学技术从整体应用蛋白质组学技术从整体上分析心血管系统的蛋白质上分析心血管系统的蛋白质组成成分的动态变化,了解组成成分的动态变化,了解蛋白质间的相互作用,将有蛋白质间的相互作用,将有助于阐明心血管疾病发病的助于阐明心血管疾病发病的分子机制和筛选特异的生物分子机制和筛选特异的生物标志物。
标志物Pub Date: December 2006心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v军事医学科学院、中科院上海生命科学研究院、复军事医学科学院、中科院上海生命科学研究院、复旦大学等在中国蛋白质组学领域最具实力的旦大学等在中国蛋白质组学领域最具实力的1414个科个科研院所和9个国家重点实验室等单位承担研究任务研院所和9个国家重点实验室等单位承担研究任务35003500万元人民币的资助万元人民币的资助 2002年我国启动人类重大疾病蛋白质组学研究项目一项由我国6名院士领衔、100多名中青年科学家参与的以肝炎、肝癌、心血管病等疾病为研究对象的高科技研究日前正式启动 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v•建立了人和大鼠、狗等实验动物的心房、心室与建立了人和大鼠、狗等实验动物的心房、心室与内皮细胞的蛋白质内皮细胞的蛋白质2DE2DE图谱的一系列数据库图谱的一系列数据库•(http: //www.expasy.ch/ch2d/2d index.html),鉴定了数百个心血管系统特有的蛋白质。
鉴定了数百个心血管系统特有的蛋白质心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vA 2DE separation of 80 µg of heart (ventricle) proteins.•The first dimension comprised an 18-cm nonlinear (NL) pH 3 to 10 IPG subjected to isoelectric focusing. The second dimension was a 21-cm 12% SDS-PAGE gel. •Proteins were detected by silver staining. •The NL pH range of the first-dimension IPG strip is indicated along the top of the gel, acidic pH to the left. •The Mr scale can be used to estimate the molecular weights of the separated proteins.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vLCM of human cardiac tissue A, Cardiac myocytes. B, Blood vessels. NL indicates nonlinear.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vIF: 9.504心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心脏线粒体和细胞质的分离和分析心脏线粒体和细胞质的分离和分析样品的制备样品的制备2D- PAGE分析分析Western印迹印迹MALDI – TOF质谱(质谱(MS))肽质量指纹肽质量指纹 Phosphopeptide Enrichment and Liquid Chromatography磷酸化肽的富集和液相色谱磷酸化肽的富集和液相色谱串联质谱串联质谱处理方法处理方法雄性雄性Wistar大鼠(大鼠(250-350克)克)一次性腹腔注射亚硝酸盐一次性腹腔注射亚硝酸盐0, 0.1, 1.0, and 10 mg/kg 体重体重亚硝酸盐诱导心肌线粒体相关蛋白亚硝酸盐诱导心肌线粒体相关蛋白PDIA3,COQ9和和ALDH2的改变的改变心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v(Perlman et al. Circ Res. 2009;104:796-804.)心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v(Perlman et al. Circ Res. 2009;104:796-804.)心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v这些标志物的变化可用这些标志物的变化可用于调整临床处理方案于调整临床处理方案这些标志物可以指示出与这些标志物可以指示出与治疗有关的亚细胞机制治疗有关的亚细胞机制这些标志物有助认识疾病的分子起源这些标志物有助认识疾病的分子起源, , 提示调节表型的细胞治疗方向提示调节表型的细胞治疗方向心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v生物标志物(生物标志物( Biomarkers))可以分为以下五类:前期指标前期指标((antecedent biomarkers )):确定发生疾病的风险;确定发生疾病的风险;筛选指标筛选指标((screening biomarkers) :发现亚临床情况;发现亚临床情况;诊断指标诊断指标((diagnostic biomarkers) :识别明显的疾病;识别明显的疾病;分类指标分类指标((Classification biomarkers )):疾病的分类或程度;疾病的分类或程度;预后指标预后指标((prognostic biomarkers):预测疾病未来的进预测疾病未来的进 展,包括复发或对治疗的反应以及监测治疗的疗效。
展,包括复发或对治疗的反应以及监测治疗的疗效心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v临床前探索期,发现靶目标,确定生物标志物,明确可行性;临床验证期,生物标志物的检测方法标准化,得到公认并且与疾病相关;回顾性研究期回顾性研究期,由临床流行病研究中心将库存的标本进行回顾性的研究;临床前瞻性研究期临床前瞻性研究期,通过纵向的前瞻性研究筛选疾病;临床应用期临床应用期,通过在随机对照的临床研究或临床实践中的应用,达到控制疾病的目的 生物标志物的确立是一个复杂的过程,一般需要经过五个阶段生物标志物的确立是一个复杂的过程,一般需要经过五个阶段 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v一个新的生物标志物在应用前需要回答如下关键问题:一个新的生物标志物在应用前需要回答如下关键问题: l检测方法是否标准化?检测方法是否标准化?l能否重复?准确性、有效性如何?能否重复?准确性、有效性如何?l生物标志物在一般人群或选择的健康人群中的分布情况?生物标志物在一般人群或选择的健康人群中的分布情况?l异常水平(参照标准和分辨值)?异常水平(参照标准和分辨值)?l是否与已知的心血管危险因素相关?是否与已知的心血管危险因素相关?l是否揭示新的发病机制?是否揭示新的发病机制?l能否预测疾病的进程?能否预测疾病的进程?l解释新的生物标志物与心血管疾病的关系时哪些情况需要排除?解释新的生物标志物与心血管疾病的关系时哪些情况需要排除?l新的标志物是否优于现有的标志物或增强其效益?新的标志物是否优于现有的标志物或增强其效益?l新的标志物与已知的标志物联合,多重标志物检验能否使心血管疾病的诊断得以改善?新的标志物与已知的标志物联合,多重标志物检验能否使心血管疾病的诊断得以改善?l是否增加预测危险能力?是否增加预测危险能力?l新的标志物能否反映药物的治疗疗效或相关的作用?新的标志物能否反映药物的治疗疗效或相关的作用?l新的标志物作为筛选、诊断、预后指标能否改善临床实践?新的标志物作为筛选、诊断、预后指标能否改善临床实践?l价格效益比值如何?价格效益比值如何?心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v本书英文版《Cardiovascular Biomarkers :Pathophysiology and Disease Management》由David A.Morrow博士组织国际顶级的心脏领域和实验室专家编撰,是心血管生物标志物方面的权威专著。
Morrow博士是TIMI研究组中的重要成员,是国际公认的心脏缺血患者危险分层的顶级专家,是许多世界上有关心脏标志物应用指南及标准制定的重要参与者.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v自噬自噬(autophagy)(autophagy)是指细胞消化自身蛋白质或细胞内是指细胞消化自身蛋白质或细胞内结构(细胞器)的一种自食过程当细胞受外界压力结构(细胞器)的一种自食过程当细胞受外界压力时也会利用这过程维持自身生存时也会利用这过程维持自身生存 自噬在心肌缺血自噬在心肌缺血- -再灌注、扩张型心肌病、心力衰竭再灌注、扩张型心肌病、心力衰竭 等疾病中普遍存在,在维持心肌细胞稳态,无论是结等疾病中普遍存在,在维持心肌细胞稳态,无论是结 构还是功能方面都有重要作用构还是功能方面都有重要作用慢性心肌缺血中的自噬作用慢性心肌缺血中的自噬作用心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v199020042012Autophagy-related paper心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vRyter,et al. Proc Am Thorac Soc Vol 7. pp 40–47, 2010心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v自噬与凋亡•自噬自噬----““自己吃自己自己吃自己””,是凋亡之外的第二种程序性细胞死亡方式。
细胞的自噬被认为是参与绝大多数长半衰期蛋白质的降解•自噬一旦被过分激活,就会导致自噬性细胞死亡(Autophagic Cell Death),这是有别于凋亡的另一种程序性细胞死亡•凋亡凋亡也称为Ⅰ型程序性细胞死亡,是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用•细胞凋亡是机体清除多余、变异或恶化细胞的一种主动、程序化生理过程该过程的正常与紊乱与机体进行新陈代谢、保持自身相对稳定以及肿瘤发生等密切相关l自噬和凋亡属于程序性细胞死亡l自噬通常有助于细胞存活,自噬过度激活会破坏过多的蛋白质 和细胞器,导致细胞死亡,称为2型程序性细胞死亡 而细胞凋亡却无一例外地最终导致细胞死亡 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vProgression of cell apoptosis, visualised with Annexin V-Oregon Green.Apoptosis n凋亡细胞的典型形态学特点表现为:细胞皱缩细胞皱缩、体积缩小体积缩小;部分细胞器、核糖体和核碎片被细胞膜包裹形成凋亡小体凋亡小体,从细胞表面出芽脱落,最后被具有吞噬功能的细胞如巨噬细胞、上皮细胞等吞噬;磷脂酰丝磷脂酰丝氨酸外翻氨酸外翻;细胞核染色细胞核染色质浓缩、边缘化、染色质浓缩、边缘化、染色质质DNA断裂断裂。
心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vLin Y,et al. oncogene (2013),1-10Chal-24 induces non-apoptotic cell deathTRAIL (200ng/ml for A549) for 8h were used as a control of apoptotic cell deathJNK and ERK activation is required for Chal-24-inducedcell death心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v自噬与自噬性细胞死亡u自噬(Autophagy)是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体(autophagosome),并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新u自噬是环境变化的适应性反应和细胞对代谢应激采取的措施u自噬有处理废物的功能 u自噬抑制活性氧簇(ROS)的产生,具有细胞保护作用 u在细胞无法继续维持自身生存时.自噬可诱导细胞主动性死亡.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v哺乳动物细胞autophagy的三种主要方式 :根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同,哺乳动物细胞autophagy 可分为三种主要方式 :u大自噬(Macroautophagy):由内质网来源的膜包绕待降解物形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物。
u小自噬(Microautophagy):溶酶体的膜直接包裹长寿命蛋白等,并在溶酶体内降解u分子伴侣介导的自噬 (Chaperone-mediated autophagy,CMA):胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中,然后被溶酶体酶消化心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vAutophagy, a membrane trafficking process leading to lysosomal degradation, is implicated in cancer, neurodegeneration, and aging.•在形态学上,即将发生自噬的细胞胞浆中出现大量游离游离的膜性结构的膜性结构,称为前自噬泡前自噬泡(自噬发生的铁证之一)(自噬发生的铁证之一)前自噬泡逐渐发展成为由双层膜结构形成的自噬泡(自噬泡(自自噬发生的铁证之二噬发生的铁证之二)),其中包裹着变性坏死的细胞器和部分细胞浆•自噬泡的外膜与溶酶体膜融合,内膜及其包裹的物质进入溶酶体腔,被溶酶体中的酶水解此过程使进入溶酶体中的物质分解为其组成成分,并被细胞再利用,这种吞噬了细胞内成分的溶酶体被称为自噬溶酶体自噬溶酶体。
自噬泡Autolysosomes自噬溶酶体 细胞的自噬过程心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vRyter,et al. Proc Am Thorac Soc Vol 7. pp 40–47, 2010心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v自噬泡(phagophore)或自噬体(autophagosome)形成方面的稳态监测方法和细胞自噬的过程(Flux)监测u检测自噬的检测自噬的金指标金指标:透射电镜检测透射电镜检测u自噬体膜自噬体膜标志性蛋白质标志性蛋白质的检测:利用的检测:利用Western BlotWestern Blot检测检测LC3-IILC3-II//I I比值的变化以评价自噬形成或在荧光显比值的变化以评价自噬形成或在荧光显微镜下采用微镜下采用GFP-LC3GFP-LC3融合蛋白来示踪自噬形成融合蛋白来示踪自噬形成研究研究Beclin1(Beclin1(哺乳动物自噬的标记蛋白,参与自噬体哺乳动物自噬的标记蛋白,参与自噬体膜的形成膜的形成) )单丹单丹( (磺磺) )酰戊二胺酰戊二胺(MDC)(MDC)染色法:染色法:包括自噬体,所有酸包括自噬体,所有酸性液泡都被染色,故属于非特异性的。
性液泡都被染色,故属于非特异性的u对自噬溶酶体及其残体的检测有对自噬溶酶体及其残体的检测有吖啶橙染色法吖啶橙染色法;残;残体的检测主要是对体的检测主要是对脂褐素颗粒脂褐素颗粒的显微观察的显微观察自噬体的研究和检测方法自噬体的研究和检测方法心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vu电镜电镜l Phagophore的特征的特征为:新月状或杯状,双:新月状或杯状,双层或多或多层膜,有包膜,有包绕胞胞浆成分的成分的趋势l自噬体(自噬体(AV1))的特征的特征为:双:双层或多或多层膜的液泡状膜的液泡状结构,内含胞构,内含胞浆成分,如成分,如线粒体、内粒体、内质网、核糖网、核糖体等l自噬溶自噬溶酶体(体(AV2))的特征的特征为::单层膜,胞膜,胞浆成分已降解成分已降解autophagic vacuole,,AV))l无自噬无自噬时,,GFP-LC3融合蛋白融合蛋白弥散在胞弥散在胞浆中;中;l自噬自噬形成形成时,,GFP-LC3融合蛋融合蛋白白转位至自噬体膜,在位至自噬体膜,在荧光光显微微镜下形成多个明亮的下形成多个明亮的绿色色荧光斑光斑点,一个斑点相当于一个自噬体,点,一个斑点相当于一个自噬体,可以通可以通过计数来数来评价自噬活性的价自噬活性的高低。
高低u荧光显微镜下:荧光显微镜下:采用采用GFP-LC3融合蛋白融合蛋白示踪自噬形成示踪自噬形成uWestern Blot检测检测LC3-II/I比值的变化比值的变化心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v正常培养的细胞自噬活性很低,不适于观察,可对自噬进行人工干预和调节正常培养的细胞自噬活性很低,不适于观察,可对自噬进行人工干预和调节一)自噬诱导剂(一)自噬诱导剂1))Bredeldin A / Thapsigargin / Tunicamycin :模拟内质网应激:模拟内质网应激2))Carbamazepine/ L-690,,330/ Lithium Chloride(氯化锂):(氯化锂):IMPase 抑制剂(即抑制剂(即 Inositol monophosphatase,肌醇单磷酸酶),肌醇单磷酸酶)3))Earle‘s平衡盐溶液:制造饥饿平衡盐溶液:制造饥饿4))N-Acetyl-D-sphingosine((C2-ceramide):):Class I PI3K Pathway抑制剂抑制剂5))Rapamycin::mTOR抑制剂抑制剂6))Xestospongin B/C::IP3R阻滞剂阻滞剂(二)自噬抑制剂(二)自噬抑制剂1))3-Methyladenine((3-MA):():(Class III PI3K)) hVps34 抑制剂抑制剂2))Bafilomycin A1:质子泵抑制剂:质子泵抑制剂3))Hydroxychloroquine(羟氯喹):(羟氯喹):Lysosomal lumen alkalizer(溶酶体腔碱化剂)(溶酶体腔碱化剂)心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vAutophagy in chronically ischemic myocardium•1、动物模型的制作•2、自噬形态学的电镜观察•3、蛋白的提取•4、双相电泳分离•5、MALDI TOF MS分析•6、数据库搜索•7、差异表达蛋白的WB验证与定位研究 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v动物模型的制作•Chronically instrumented pigs were studied with repetitive myocardial ischemia produced by one, three, or six episodes of 90 min of coronary stenosis(冠状动脉狭窄) [30% reduction in baseline coronary flow followed by reperfusion(再灌注) every 12 h] with the non-IS region as control. •In this model, wall thickening in the IS region was chronically depressed by ≈37%. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vElectron micrographs of different types of AVs observed in the six-episode chronically IS region (A–C) and six-episode NI region (D).•(A) Autophagic vacuoles(Avs,自体吞噬泡) containing remnants of mitochondria are demonstrated. •(B) Doublemembrane AVs containing recognizable cytoplasmic contents are displayed.•(C) AVs containing multivesicular bodies surrounded by a sequestering membrane are demonstrated. •(D) These AVs were not observed in the six-episode•NI. Arrows indicate AVs. (Magnifications: 1,400–2,000, A–D; 5,000, A and B Insets.)心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vAlteration of cathepsin D in chronically IS myocardium.•(Upper) 2D gel map of protein extracts from chronically IS region after six episodes. •(Lower)A magnified gel region from the NI region (Left) and the IS after either three (Center) or six (Right) episodes of CS. •Arrows indicate the spots after six episodes that were all later identified as cathepsin D. MW, molecular weight.•Each lower image is a 6-fold magnification from the original gel.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vComparison of expression level of cathepsin B and D in chronically IS myocardium at different episodes•Comparison of expression level of cathepsin B and D in chronically IS myocardium at different episodes. (A and B) Western blot analysis of cathepsin D (A) and cathepsin B (B) at six episodes chronically IS vs. NI regions (Upper) and three episodes (Lower). The expression of cathepsins B and D significantly increased at six episodes (**, P < 0.01; *, P < 0.05 vs. NI). (C) The direct comparison of levels of cathepsin B (CB) and cathepsin D (CD) in chronically IS in one, three, and six episodes, again showing marked increased expression of both proteins after six episodes. (D) The elevated expression of cathepsins B and D was confirmed to occur in myocytes from the chronically IS myocardium. ADU, arbitrary densitometric units. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vEnzyme activity assays of cathepsin B (A), cathepsin D (B), and β-hexosaminidase (C)•Enzyme activity assays of cathepsin B (A), cathepsin D (B), and β-hexosaminidase (C). Activity of both cathepsin B and D and β-hexosaminidase was much higher at six episodes in chronically IS region vs. NI region compared with three episodes vs. NI. **, P < 0.01 vs. NI; *, P < 0.05 vs NI. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vWestern blot analysis of Hsc73 at six episodes chronically IS vs. NI(non-IS) myocardium (A) and at three episodes in isolated myocytes (B) and comparing effects in necrotic tissue after myocardial infarction (IF) vs. NI regions (C).•The expression of Hsc73 increased significantly in the chronically IS of six episodes (**, P < 0.01 vs. NI), but not in the IS after three episodes compared with NI. The elevation of Hsc73 after six episodes was confirmed in isolated myocytes. In contrast, the expression of Hsc73 decreased in the infarcted region. ADU, arbitrary densitometric units. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vWestern blot analysis of beclin 1 at three and six episodes (chronically IS vs.NI regions)•Western blot analysis of beclin 1 at three and six episodes (chronically IS vs. NI regions) (A) and in isolated myocytes from the chronically IS (B) and comparing effects in necrotic tissue after myocardial infarction (IF) vs. NI regions (C). The expression of beclin 1 was increased significantly in the chronically IS after six episodes (*, P < 0.05 vs. NI), but not after three episodes. The elevation of beclin 1 after six episodes was confirmed in isolated myocytes. In contrast, the expression of beclin 1 decreased in the infarcted region. ADU, arbitrary densitometric units. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vWestern blot analysis of LC3 at six episodes chronically IS vs.NI myocardium.•Western blot analysis of LC3 at six episodes chronically IS vs. NI myocardium. The LC3-II/LC3-I ratio was significantly increased in the chronically IS (**, P < 0.01 vs. NI). Western blotting of actin showed equal loading of the samples. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vLocalization of cathepsin B and dual labeling of cathepsin B and apoptosis•Localization of cathepsin B and dual labeling of cathepsin B and apoptosis. (A) Fluorescent immunostaining for detection of cathepsin B in myocytes after six episodes. Cathepsin B (green) was localized to myocytes. (B and C) Dual labeling of apoptosis (TUNEL) and cathepsin B. (B) Staining for cathepsin B (blue) was more intense in areas where apoptosis was absent. (C) Conversely, myocytes associated with increased apoptosis (green) exhibited much less cathepsin B (indicated by blue and the arrow) immunostaining. (Magnification: ×430, A; ×275, B and C.) 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v结结 论论•证实了一种调节自噬过程的蛋白质--组织蛋白酶D的表达增加•还发现组织蛋白酶B、热休克同源蛋白Hsc73(一种分子伴侣介导自噬的关键标志蛋白)、哺乳动物自噬基因beclin 1、微管相关蛋白1轻链3(一种自噬泡标志物)的表达增加•组织蛋白酶D的免疫组化染色结果显示, 没有发现明显的凋亡, 说明由缺血所触发的自噬是适应性机能, 它可以抑制凋亡, 减少慢性缺血所带来的有害影响.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v缺血阶段通过缺血阶段通过AMPK-eEF2K//mTOR 通路引发自噬,而再灌注阶段却是通通路引发自噬,而再灌注阶段却是通过过Class III PI3K//Beclin 1途径途径心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v 脂肪组织的 蛋白质组学研究近年来,随着脂肪组织内分泌功能的发现,以近年来,随着脂肪组织内分泌功能的发现,以蛋白质组学的技术和策略对其开展研究成为人蛋白质组学的技术和策略对其开展研究成为人们十分关注的一个领域。
们十分关注的一个领域心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v根据分布、形态和功能的不同,可分为棕色脂肪组织,白色脂肪组织•棕色脂肪组织棕色脂肪组织(brown adipose tissue): 细胞内含有大量的细胞色素细胞内含有大量的细胞色素C和线粒体而呈棕色;细胞间含有丰和线粒体而呈棕色;细胞间含有丰富的毛细血管和大量的交感神经纤维富的毛细血管和大量的交感神经纤维末梢,组成了一个完整的产热系统末梢,组成了一个完整的产热系统•含量含量:仅占正常人体重的:仅占正常人体重的1%(不同(不同体重成人含量为肥胖人<正常人<瘦体重成人含量为肥胖人<正常人<瘦人)•分布分布:有限,仅见于颈、肩、腋窝、:有限,仅见于颈、肩、腋窝、肩胛区部位及皮下、甲状腺、肾门、肩胛区部位及皮下、甲状腺、肾门、自主神经、嗜铬细胞自主神经、嗜铬细胞•形态形态:呈多边形,直径约:呈多边形,直径约60μm,内,内含多个小脂滴含多个小脂滴棕色脂肪组织是近年才被人们发现的棕色脂肪组织是近年才被人们发现的一种脂肪组织,是哺乳动物体内非颤一种脂肪组织,是哺乳动物体内非颤栗产热的主要来源栗产热的主要来源心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v脂肪组织—内分泌的新器官•近年来发现,脂肪组织(脂肪细胞、前脂肪细胞和巨噬细胞)还是一种代谢十分活跃、功能非常复杂的内分泌和旁分泌器官,分泌许多细胞因子和生物活性因子。
•在2005年第65届美国糖尿病学会(ADA)年会上,脂肪组织源性因子的研究成为一个亮点,Phillip E Scherer博士在会上作了题为“脂肪组织:脂肪组织:从脂肪储存库到内分泌从脂肪储存库到内分泌器器官官”的精彩报告•脂肪组织作为一个内分泌器官已成为学术界的共识,脂肪内分泌学已成为内分泌学的一个新的领域心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v“脂肪组织:从脂肪储存库到内分泌器官”的报告要点•脂肪组织及其分泌的脂联素(adiponectin) 在胰岛素抵抗、心血管疾病、代谢综合征等发病机制中的重要作用,并以最新建立的转基因小鼠模型对脂肪组织的功能作进一步探讨•脂联素是脂肪细胞中表达最为丰富的激素脂联素是脂肪细胞中表达最为丰富的激素,在血浆中有相当高的浓度,女性高于男性•脂联素在肥胖、2型糖尿病、心血管疾病和代谢综合征的发病机制中起重要作用,且脂联素研究也涉及伤口愈合、癌症等脂联素的发现为胰岛素抵抗发病机制的研究开辟了另一条途径,理解脂联素的表达调控和作用机制至关重要由于脂联素水平与胰岛由于脂联素水平与胰岛素敏感性成正比,脂联素将来有可能成为如口服葡萄糖耐量试验素敏感性成正比,脂联素将来有可能成为如口服葡萄糖耐量试验一样的诊断工具,成为糖尿病的临床诊断标志物,也应用于心血一样的诊断工具,成为糖尿病的临床诊断标志物,也应用于心血管疾病和代谢综合征。
管疾病和代谢综合征心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v脂肪组织能分泌脂肪细胞因子和激素•脂肪组织分泌多种细胞因子和生物活性物质(如激素),脂肪组织分泌多种细胞因子和生物活性物质(如激素),统称为脂肪因子(统称为脂肪因子(adipokines)或脂肪细胞因子)或脂肪细胞因子((adipocytokines)•它们不仅调控体内能量平衡,而且参与炎症、凝血、纤它们不仅调控体内能量平衡,而且参与炎症、凝血、纤溶、胰岛素抵抗、糖尿病和动脉粥样硬化,甚至一些癌溶、胰岛素抵抗、糖尿病和动脉粥样硬化,甚至一些癌症的发生症的发生心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vLago F et al. (2007) Adipokines as emerging mediators of immune response and inflammation. Nat Clin Pract Rheumatol 3: 716–724 The multiple functions of white adipose tissue include the synthesis and secretion of adipokines, and the uptake(摄取摄取), storage and synthesis of lipids心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v目前已知脂肪组织分泌的激素及活性物质有:•瘦素(leptin,LEP) •脂联素(adiponectin,APN) •抵抗素(resistin) •内脏脂肪素(visfatin)•孤儿G蛋白偶联受体APJ的天然配体(apelin)•内脏脂肪特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂(vaspin)•网膜素(omentin)•肝脏分泌的杀菌蛋白 [Hepcidin, hepatic bactericidal protein, Hepc, 又称肝脏表达的抗微生物肽( liver expressed antimicrobial peptide, LEAP-1 )•性激素•血管紧张素•前列腺素E2及前列腺素I2。
心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v细胞因子•肿瘤坏死因子α (TNF-α) •纤溶酶原激活物抑制物(PAI-1)•白介素6和白介素8•胰岛素样生长因子1(IGF-1)•胰岛素样生长因子结合蛋白3•视黄醇结合蛋白(RBP)•酰化刺激蛋白(ASP)•补体D•固醇脂转化蛋白•磷酰化转化蛋白•血管内皮生长因子等•新的细胞因子还在不断地被发现心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v脂肪组织细胞因子脂肪组织细胞因子· 脂联素脂联素· 瘦素瘦素· 抵抗素抵抗素巨噬细胞源性因子巨噬细胞源性因子· 抵抗素(人)抵抗素(人)· IL-1β促炎细胞因子与促炎细胞因子与趋化因子趋化因子· TNF· IL-6· CCL2巨噬细胞巨噬细胞脂肪细胞凋亡的凋亡的脂肪细胞脂肪细胞Tilg, H., and A.R. Moschen. 2006. Adipocytokines: mediators linking adipose tissue, inflammation and immunity. Nat.Rev.Immunol. 6:772–783.心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v脂联素 (adiponectin) 是一种重要的脂肪细胞因子家族成员•Adiponectin 在血中有较高的浓度(5~30μg / ml),几乎占血浆总蛋白的0.01%。
•肥胖者其血浆水平却降低,在糖尿病、冠状动脉疾病患者其水平也低于正常•Adiponectin与胰岛素抵抗有密切联系, 并可能有抗动脉粥样硬化的作用Philipp E. Scherer. Adipose Tissue, From Lipid Storage Compartment to Endocrine Organ Diabetes 55:1537-1545, 2006 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v瘦素(leptin): A Key Player In Weight Regulation•脂肪细胞通过分泌瘦素来协调身体的能量供给和能量储存,使身体的脂肪总量保持相对稳定•瘦素通过对下丘脑起作用而影响与性发育相关的内分泌激素,使促性腺激素升高,启动青春发育,促使卵巢成熟、排卵,怀孕或睾丸发育成熟瘦素的这些作用可以解释那些特别瘦的芭蕾舞女演员和女性职业运动员往往会停经,肥胖者会出现月经紊乱、生殖功能下降等现象此外,肥胖的男性儿童,由于瘦素抵抗而造成性激素分泌紊乱、青春期延迟•瘦素还有抑制胰岛素产生、改善咦岛素敏感性的作用由于肥胖者出现瘦素抵抗现象,抑制胰岛素产生的作用减弱,导致胰岛素分泌增多,形成高胰岛素血症,胰岛素的敏感性下降,从而促发糖尿病。
心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vu对于维持脂肪组织的生理功能而言对于维持脂肪组织的生理功能而言, , 脂肪基质细胞与脂脂肪基质细胞与脂肪细胞间的反应是必需的它们之间肪细胞间的反应是必需的它们之间““交叉对话交叉对话””的反常的反常与导致胰岛素抵抗、与导致胰岛素抵抗、2 2型糖尿病的重要发病机制有关型糖尿病的重要发病机制有关u脂肪组织分泌蛋白质组的研究更有助于了解能量代谢脂肪组织分泌蛋白质组的研究更有助于了解能量代谢和与之相关的疾病过程和与之相关的疾病过程, , 并可能导致发现与能量代谢调并可能导致发现与能量代谢调节有关的未知蛋白质和肽节有关的未知蛋白质和肽心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vl脂肪组织培养脂肪组织培养l收集不同时间点的培养液提取蛋白质收集不同时间点的培养液提取蛋白质Molecular & Cellular Proteomics 6:589-600, 2007研究结果研究结果l 共259个蛋白质被确定l 108个被认为是由脂肪组织分泌的分泌信号肽l 按功能分为五类 l 首次对脂肪组织进行分泌蛋白质组学的研究l 结果有助于更好地理解脂肪组织在机体能量代 谢及相关疾病中的作用研究对象研究对象研究方法研究方法lSELDI-TOF MS profilinglProtein identification by LC-MS/MSCharacterization of the Human Visceral Adipose Tissue Secretome(内脏脂肪组织分泌组)Gloria Alvarez-Llamas, et al心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v消化系统疾病蛋白质组学消化系统疾病蛋白质组学Digestive System Diseases Proteomics心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v主要有:炎症溃疡良性或恶性肿瘤血管病变一、食管疾病一、食管疾病二、胃十二指肠疾病二、胃十二指肠疾病 三、小肠疾病三、小肠疾病 四、大肠疾病四、大肠疾病 五、肝胆疾病五、肝胆疾病 六、胰腺疾病六、胰腺疾病 七、腹膜、肠系膜疾病七、腹膜、肠系膜疾病心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v消化系统是由食管、胃肠、肝、胆囊和胰等器官所组成,其主要功能是对食物进行消化和吸收,为机体新陈代谢提供物质和能量来源 消化系统常见疾病消化系统常见疾病功能性疾病功能性疾病胃食管反流病(胃食管反流病(GERD))胃炎胃炎消化性溃疡消化性溃疡胃癌胃癌溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎肝硬化肝硬化消化器官的器质性疾病消化器官的器质性疾病肠易激综合征(肠易激综合征(IBS)胃食管反流病(胃食管反流病(GERD))胃炎胃炎消化性溃疡消化性溃疡胃癌、肝癌、胰腺癌、结肠癌胃癌、肝癌、胰腺癌、结肠癌溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎肝硬化肝硬化功能性消化不良功能性消化不良(FD) 急性胰腺炎急性胰腺炎心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vI、蛋白质组学技术在消化 系统肿瘤中的应用(此部分内容在临床肿瘤蛋白质组学中介绍)包括:食管癌、胃癌、肝癌、胰腺癌和结肠癌心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vII、幽门螺旋杆菌的蛋白质组学研究 幽门螺杆菌(幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, HpHelicobacter pylori, Hp))人体胃粘膜内的一种螺旋状的革兰阴性细菌人体胃粘膜内的一种螺旋状的革兰阴性细菌; ;与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌和胃粘膜相关性淋巴样与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌和胃粘膜相关性淋巴样组织(组织(MALT)淋巴瘤等疾病密切相关)淋巴瘤等疾病密切相关; ;世界卫生组织世界卫生组织(WHO)(WHO)已将其列为一类致癌因子;已将其列为一类致癌因子;MarshallMarshall与与WarrenWarren因对幽门螺杆菌的开创性研究而获得因对幽门螺杆菌的开创性研究而获得20052005年度诺贝尔生理学年度诺贝尔生理学/ /医学奖。
医学奖心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v幽门螺杆菌helicobacter pylori, Hp•1982,Warren 和Marshall分离出“unidentified curved bacilli”•1984,Langenberg et al命名为“campylobacter-like organism,CLO”•1988,Thompson et al发现其16srRNA序列分析相似于“Wolinella属”•1989,Goodwin et al 发现5个分类学特征,命名为“Hp”•1997,Tomb et al完成了Hp 26 695菌株的基因组测序工作•1999,Alm et al 完成了Hp J99 菌株的基因组测序工作心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v幽门螺杆菌•特征: G(-)杆菌,S形,长2.5-4m,宽0.5-1.0m,2-6条鞭毛,微需氧菌微需氧菌,37℃, pH7.0~7.2•幽门螺杆菌能在强酸环境中存活生长,而且能在胃胃黏膜深层繁殖黏膜深层繁殖•流行病学:粪-口,或口-口传播•自然人群中的感染率随年龄增长而上升•HP感染自愈率接近零自愈率接近零心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v在各种胃病中的检出率•慢性胃炎慢性胃炎 53%53%~~95%95%•胃溃疡病胃溃疡病 60%60%~~100%100%,平均,平均84%84%•十二指肠溃疡十二指肠溃疡 90%90%~~100%100%,平均,平均95%95%•胃癌胃癌 43%43%~~78%78%•胃淋巴瘤(尤其是胃淋巴瘤(尤其是MALTMALT))90%90%以上以上心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v致病机理•定植定植(colonization)于胃粘膜上皮表面和胃粘液的底层•损害胃粘膜屏障损害胃粘膜屏障:H+反向弥散 细胞毒素:空泡毒素(Vac)A、空泡形成相关蛋白(Cag)A 尿素酶:氨降低粘蛋白含量,毒性作用•炎症反应炎症反应:直接刺激免疫细胞,直接 刺激胃粘膜上皮产生细胞因子。
•胃泌素关联假说胃泌素关联假说:增加胃泌素释放,使胃酸分泌和胃蛋白酶活性增加心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vHelicobacter pylori — the bacterium causing peptic ulcer disease幽门螺旋杆菌感染胃窦幽门螺旋杆菌感染胃窦十二指肠 胃窦幽门胃体心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v胃黏膜炎性细胞胃壁保护粘液心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v溃疡胃炎可能导致十二指肠或胃溃疡,引起胃出血、胃穿孔等严重的并发症心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v目前有关Hp的研究方向•遗传变异的研究•毒力因子的确定•免疫靶点和诊断靶点的筛选•生理学研究•耐药机制及细菌分型•有关Hp的功能蛋白质组研究心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vHp基因组及蛋白质组信息的部分相关网站•http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PMGifs/Genomes•http://www.tigr.org/tigr-scripts/CMR2/GenomePage3.spl?database=gHp•http://www.tigr.org/tigr-scripts/CMR2/GenomePage3.spl?database=ntHp01•http://www.mpiib-berlin.mpg.de/2D-PAGE/•http://srs.embl-heidelberg.de8000/srs5/•http://www.expasy.hcuge.ch/心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vH. pylori感染人胃癌细胞株感染人胃癌细胞株AGS(ATCC Number: CRL-1739)的蛋白组学研究的蛋白组学研究 Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~13. 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vuChan等通过等通过H. pylori 按按m.o.i. 100 (multiplicity of infection100,,感染复数感染复数100)的量感染人胃癌细胞株的量感染人胃癌细胞株AGS (ATCC Number: CRL-1739) 建立建立H. pylori 体外感染模型体外感染模型。
u感染前后蛋白质表达谱的变化通过感染前后蛋白质表达谱的变化通过2D DIGE/MS策略加以鉴定策略加以鉴定u在亚细胞水平考查了感染前后功能蛋白质组的变化情况在亚细胞水平考查了感染前后功能蛋白质组的变化情况u研究鉴定出研究鉴定出28种差异蛋白:属于蛋白合成与折叠相关蛋白、细胞种差异蛋白:属于蛋白合成与折叠相关蛋白、细胞骨架蛋白、代谢酶、转录和翻译相关蛋白、血管形成骨架蛋白、代谢酶、转录和翻译相关蛋白、血管形成/转移相关蛋转移相关蛋白或其它类(氧调蛋白和癌蛋白)白或其它类(氧调蛋白和癌蛋白)Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~~13MOI :multiplicity of infection,感染复数传统的MOI含义是感染时噬菌体与细菌的数量比值,即平均每个细菌感染噬菌体的数量噬菌体的数量单位为pfu(plaque forming unit, 空斑形成单位)一般认为MOI是一个比值,没有单位,其实其隐含的单位是pfu number/cell后来MOI被普遍用于病毒感染细胞的研究中,含义是感染时病毒与细胞数量的比值心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v•层粘连蛋白γ-1链前体(laminin gamma-1 chain precursor)•含缬酪肽蛋白(valosin-containing protein,VCP)•热休克蛋白70(heat shock protein, HSP 70)•线粒体基质蛋白P1(mitochondrial matrix protein pl,MMP-P1)•FK506结合蛋白4(FK506 binding proteins 4,FKBPs 4)•T-复合物蛋白1(TCP1)•烯醇化酶α(α-enolase)•14-3-3β Immunohistochemical staining VCP,,MMP-P1、、TCP1、、α-enolase and 14-3-3β可能通过介导抗凋亡和增殖反应而在H. pylori诱导的胃癌发生中起重要作用。
Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~13Western blotting identification (环周正常组织为对照) 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vH. pylori感染感染AGS细胞中的胞质溶胶的细胞中的胞质溶胶的2-D DIGE分析结果分析结果H. pylori感染感染AGS细胞细胞中的胞质溶胶裂解物以中的胞质溶胶裂解物以Cy3标记(绿色),未受感染细胞中的胞质溶胶裂解物以标记(绿色),未受感染细胞中的胞质溶胶裂解物以Cy5标记(红色),合并的内标以标记(红色),合并的内标以Cy2标记以13-cm IPG 、、pH 4–7的胶条分离后,再的胶条分离后,再以以SDS-PAGE (10%)分离A,,H. pylori感染(绿色)与未感染(红色)样品分析结感染(绿色)与未感染(红色)样品分析结果的合成图果的合成图B,一张典型的,一张典型的2-DE 图象,所显现的蛋白质点表明图象,所显现的蛋白质点表明H. pylori感染后蛋感染后蛋白表达的改变白表达的改变 Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~13心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v层粘膜蛋白层粘膜蛋白 γ-1链前体链前体 含缬酪肽蛋白含缬酪肽蛋白热休克蛋白热休克蛋白70 T-复合物蛋白复合物蛋白1 线粒体线粒体基质蛋白基质蛋白P1 FK506结合蛋白结合蛋白4 αα烯醇化酶烯醇化酶14-3-3β在m.o.i. 100的条件下所获得的经H. pylori感染24 h的AGS细胞与未受感染细胞中,八种蛋白的免疫杂交和三维荧光强度的比较图。
Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~13心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v含缬酪肽蛋白含缬酪肽蛋白T-复合物蛋白复合物蛋白1 线粒体线粒体基质蛋白基质蛋白P1 14-3-3βαα烯醇化酶烯醇化酶NormalTumor对正常胃组织和胃癌组织中含对正常胃组织和胃癌组织中含缬酪肽蛋白、缬酪肽蛋白、T-复合物蛋白复合物蛋白1、、线粒体基质蛋白线粒体基质蛋白P1、、α烯醇化烯醇化酶和酶和14-3-3β等五种蛋白的免等五种蛋白的免疫组化研究结果(疫组化研究结果(400x)这五种蛋白质在胃癌组织中的这五种蛋白质在胃癌组织中的表达明显增高表达明显增高 Molecular and cellular proteomics, 2006, 5(4): 702~13心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vSamples::Helicobacter pylori 26695心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vIII、肠道干细胞的蛋白质组学研究 国内肠道疾病常见国内肠道疾病常见, ,肠道黏膜肠道黏膜, ,甚至黏膜下肌甚至黏膜下肌层的结构和功能受到破坏层的结构和功能受到破坏, ,通过干细胞技术和组通过干细胞技术和组织工程技术定向诱导肠道干细胞使其分化为特定织工程技术定向诱导肠道干细胞使其分化为特定的细胞以替代功能障碍的细胞或组织缺损的细胞以替代功能障碍的细胞或组织缺损, ,这可这可能是治疗肠道疾病的有效方法能是治疗肠道疾病的有效方法 Directed differentiation of human pluripotent stem cells into intestinal tissue in vitroNature 心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v肠道干细胞(intestinal stem cells ,SCs )位于肠黏膜隐窝基底部,即基底隐窝是肠道干细胞的细胞库。
正常情况下,位于隐窝基底部的肠道干细胞不断向隐窝顶部(肠腔方向)迁移,整个迁移过程大约3-5d,在迁移过程中肠道干细胞分化形成不同的肠黏膜细胞果蝇的肠道切片(荧光显微镜下):绿色、拥有蓝绿色细胞核的上皮细胞;由深蓝色细胞核而识别的肠道干细胞Huaqi Jiang, Marc Grenley, Maria-Jose Bravo, Rachel Blumhagen und Bruce Edgar: EGFR/Ras/MAPK signaling mediates adult midgut epithelial homeostasis and regeneration in Drosophila. Cell Stem Cell 2010心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v干细胞成功修复受损的肠粘膜 干细胞通过动脉介入的方法进入结肠粘膜,通过分泌各种细胞活性因子,修复干细胞通过动脉介入的方法进入结肠粘膜,通过分泌各种细胞活性因子,修复病损粘膜上皮细胞最新报道指出:干细胞成功修复受损的肠粘膜病损粘膜上皮细胞最新报道指出:干细胞成功修复受损的肠粘膜心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vLgr5Ascl2 Olfm4 (Barker et al., 2007;Van der Flier et al., 2009)CBC stem cell markers:心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vuLocated at the crypt base uLrig1, an ErbB negative regulator, marks quiescent intestinal stem cells uLrig1 and Lgr5 transcriptome profiles are distinct uFunctionally null Lrig1 mice develop duodenal adenomas ---The pan-ErbB negative regulator Lrig1 is an intestinal stem cell marker that functions as a tumor suppressor.Cell 2012 Mar 30;149(1):146-58 Vanderbilt-Ingram Cancer center心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vIV、蛋白质组学技术在其他消化系统疾病中的应用肝硬化肝硬化药物性肝脏损伤药物性肝脏损伤炎症性肠病炎症性肠病急性胰腺炎急性胰腺炎脂肪肝脂肪肝其他其他早期新标记物的寻找病因及机理的研究新药靶的发现心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v总 结u我国心血管疾病已居死因构成首位。
心血管疾病蛋白质组学研究工作的开展将有助于阐明心血管疾病发病的分子机制和筛选特异的生物标志物u脂肪组织还是一种代谢十分活跃、功能非常复杂的内分泌和旁分泌器官,从蛋白质组学层面开展研究,对认识脂肪组织的内分泌功能具有重要意义u幽门螺旋杆菌的蛋白质组学研究有助于进一步认识Hp的致病机理和耐药机制,为Hp分型提供新的依据心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vu目前研究较多停留在蛋白质表达模式的层次,对蛋白质功能研究较少,但蛋白质组学研究的最终目的是阐明蛋白质的功能另外蛋白质的翻译后修饰如磷酸化、甲基化和糖基化对蛋白质功能有重要影响,如蛋白激酶的活性与其磷酸化程度密切相关,因而对蛋白质翻译后修饰的研究是了解蛋白质功能的重要途径,将是未来研究的重点u蛋白质组学作为连接基因、蛋白质和疾病的纽带,尽管历史不长,心血管领域和消化疾病研究也刚刚起步,但其发展前景却不可否认,随着蛋白质组学研究技术的日益完善,它必将为疾病的研究和防治开辟新的天地心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v复习题•1、中国心血管病危险因素有哪些?•2、如何研究自噬?主要谈谈怎么证明细胞发生了 自噬,即自噬的判断标准和各种研究自噬的方 法及局限性•3、为什么要开展脂肪组织分泌蛋白质组的研究?•4、开展幽门螺旋杆菌蛋白质组学研究的目标是什么?心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究vThanks!!!心血管系统与消化系统蛋白质组学心血管系统与消化系统蛋白质组学研究研究v。
