应用蛋白质组学探索2型糖尿病增殖期视网膜病变潜在生物标志物

杨芳远, 彭诗洁, 刘婧, 杨金奎, 朱晓蓉

首都医科大学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (03) : 385-391.

应用蛋白质组学探索2型糖尿病增殖期视网膜病变潜在生物标志物

  • 杨芳远, 彭诗洁, 刘婧, 杨金奎, 朱晓蓉
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摘要

目的 利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tag for relative and absolute quantification, iTRAQ)蛋白质组学技术,分析糖尿病增殖期视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy, PDR)患者与糖尿病无视网膜病变患者(diabetes patients without retina diseases, NDR)之间蛋白表达的差异,寻找PDR的候选血清标志物。方法 收集2016年至2017年首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科住院的PDR患者21例,以及性别年龄匹配的NDR患者21例。患者血清样本混匀后提取蛋白,采用iTRAQ标记,并进行液相质谱-串联质谱检测(liquid chromatograph-mass spectrometer and mass spectrometer, LC-MS/MS)分析,筛选出差异蛋白行基因本体论(Gene Ontology, GO)数据库功能富集及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome, KEGG)通路显著性富集分析。对相对定量结果进行独立样本t检验,通过差异倍数(fold change, FC)和P值判定蛋白表达量变化。结果 以差异倍数>1.2倍(上/下调),P值≤0.05为标准,筛选出差异蛋白29个,其中PDR组上调蛋白8个,下调蛋白21个。通过对差异蛋白的GO功能显著性富集分析,结果显示,差异基因的功能可分为生物过程、细胞组分和分子功能三个板块。差异表达基因功能涉及生物调节、细胞组成、细胞代谢过程、细胞结合和催化活性等方面。KEGG通路显著性分析显示,上调最为明显的血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme, ACE)参与肾素-血管紧张素系统(renin angiotensin system, RAS)、肾素分泌等通路,上调蛋白——胰岛素样生长因子I(insulin like growth factor I,IGF-1)参与HIF-1、FoxO、mTOR、PI3K-Akt和AMPK等多条与代谢相关的信号通路。下调显著的蛋白——肌球蛋白6(myosin-6)参与心肌细胞收缩和信号传导通路。结论 采用iTRAQ蛋白质组学分析显示,PDR患者与NDR患者存在多种蛋白表达差异,ACE、IGF-1和Myosin-6有望作为糖尿病视网膜病变候选血清诊断标志物,未来可能为PDR的诊断和治疗提供新的靶点。

关键词

糖尿病视网膜病变 / 血清蛋白质组学 / 生物标志物 / 液相质谱

中图分类号

R587.2 / R774.1

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杨芳远, 彭诗洁, 刘婧, 杨金奎, 朱晓蓉. 应用蛋白质组学探索2型糖尿病增殖期视网膜病变潜在生物标志物. 首都医科大学学报. 2024, 45(03): 385-391

基金

国家自然科学基金项目(81561128015,81930019); 国家重点研发计划项目(2017YFC0909600); 北京市属医院科研培育项目(PX2020008)

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