胸椎黄韧带骨化患者的差异蛋白组学研究(2) -中国组织工程研究杂志社投稿

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胸椎黄韧带骨化患者的差异蛋白组学研究(2)

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关键词:

摘要：

1.5.6 质谱数据库搜索实验使用 Proteome Discoverer 2.1(Thermo Fisher Scientific) 软件将Q Exactive plus 产生的原始图谱文件(.raw 文件)转化为.mgf 文件，提交到服务器进行数据库检索。然后通过Proteome Discoverer 2.1将MASCOT服务器上形成的查库文件传回软件，按照FDR＜ 0.01 的标准对数据进行筛选，获得高度可信的定性结果。

1.6 主要观察指标差异蛋白鉴定结果，生物信息学分析结果。

2 结果 Results

2.1 蛋白质组质谱鉴定结果应用TMT 联合LC-MS/MS 技术共检测到3 499 种蛋白质，以差异倍数＞1.5 或≤0.67 且P值＜0.05，筛选标准的蛋白质视为差异表达蛋白质上调或下调，共鉴定到586 种差异表达蛋白质，在这些蛋白质中，有532 种蛋白质上调，54 种蛋白质下调。

2.2 基因注释(GO)分析对于鉴定出的差异表达蛋白质进行GO 分析，GO 分为：生物过程、分子功能和细胞成分3 个部分。生物过程对鉴定的蛋白质进行分类，主要涉及细胞过程、生物调节、代谢过程、细胞成分的组织或生物发生、定位、对刺激的反应、发展过程、多细胞生物过程、免疫系统过程及多生物过程。细胞成分对蛋白质分类中，蛋白质主要分布在细胞部分、细胞器部分、含蛋白质复合物、细胞器、膜部分、膜、膜封闭腔、细胞外区域部分、突触部分、细胞连接等，见图1。根据GO 功能注释分析，这些蛋白质中有23 种炎性相关蛋白，见表1，2。

表1 ｜胸椎黄韧带骨化组与正常组比值＞1.5 倍的炎性相关蛋白Table 1 ｜Inflammation-related proteins in thoracic ossification of the ligamentum flavum group and normal group with a ratio ＞ 1.5ID 及简称蛋白名称比值 P 值P04839(CYBB) Cytochrome b-245 heavy chain 2.619↑ 0.018 O00592(PODXL) Podocalyxin 2.287↑ 0.014 P(S100A12) Protein S100-A12 2.284↑ 0.02 Q9BS40(LXN) Latexin 2.176↑ 0.012 P(S100A10) Protein S100-A10 2.141↑ 0.005 P(GJA1) Voltage-dependent anion-selective channel protein 1 2.136↑ 0.033 P(LIPA) Lysosomal acid lipase/cholesteryl ester hydrolase 2.055↑ 0.008 P(FOLR2) Folate receptor beta 1.996↑ 0.043 P(CYBA) Cytochrome b-245 light chain 1.970↑ 0.022 P05107(ITGB2) Integrin beta-2 1.880↑ 0.004 Q(IFI16) Gammol/La-interferon-inducible protein 16 1.880↑ 0.002 Q8NE71(ABCF1) ATP-binding cassette sub-family F member 1 1.778↑ 0.014 P09429(HMGB1) High mobility group protein B1 1.732↑ 0.011 P(RPS19) 40S ribosomal protein S19 1.640↑ 0.002 P(PRDX5) Peroxiredoxin-5, mitochondrial 1.624↑ 0.045 P(MAP2K3) Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 3 1.582↑ 0.015

表2 ｜胸椎黄韧带骨化组与正常组比值≤0.67 倍的炎性相关蛋白Table 2 ｜Inflammation-related proteins in thoracic ossification of the ligamentum flavum group and normal group with a ratio ≤ 0.67ID 及简称蛋白名称比值 P 值P02533(KRT14) Keratin, type I cytoskeletal 14 0.544↓ 0.021 Q8TAD2(IL17D) Interleukin-17D 0.527↓ 0.022 Q9NPH3(IL1RAP) Interleukin-1 receptor accessory protein 0.488↓ 0.032 P(SLC7A2) Cationic amino acid transporter 2 0.487↓ 0.016 P(RHOB) Rho-related GTP-binding protein RhoB 0.471↓ 0.032 P(COMP) Cartilage oligomeric matrix protein 0.375↓ 0.037 P04259(KRT6B) Keratin, type II cytoskeletal 6B 0.367↓ 0.009

3 讨论 Discussion

胸椎黄韧带骨化是一种脊柱韧带异位骨化性疾病，其发病隐匿[3]，早期无明显的临床症状，患者就诊时往往已出现严重症状，严重影响患者的生活质量。目前体格检查结合CT和MRI 等检查方法是确诊胸椎黄韧带骨化的主要方法，但因胸椎黄韧带骨化的病因及发病机制仍不清楚，治疗上除了脊柱外科手术外，并无其他有效的治疗方法，所以寻找胸椎黄韧带骨化发病的靶点蛋白对于胸椎黄韧带骨化辅助诊治尤为重要。

蛋白质组学的重要作用就是可寻找和发现疾病的差异表达蛋白质，有助于解析疾病的发病机制及疾病的诊治。相关研究表明炎性蛋白能促进黄韧带细胞成骨分化，并引起黄韧带骨化[2，8]，提示炎性蛋白在胸椎黄韧带骨化中具有重要作用，但具体机制尚不清楚。此次研究通过TMT 联合LC-MS/MS 技术及GO 分析鉴定出23 种炎性相关差异蛋白，进一步分析与胸椎黄韧带骨化发生发展相关因素后发现，钙结合蛋白A10(protein S100-A10，S100A10)、叶酸受体β、钙结合蛋白A12(protein S100-A12，S100A12)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1，HMGB1)不仅参与炎性过程而且与成骨分化、骨形成及血管钙化形成有关，可能作为靶点蛋白在胸椎黄韧带骨化中发挥作用。

S100A10 属于S100 蛋白家族之一，也称为p11 或膜联蛋白轻链，S100A10 与膜联蛋白A2 结合形成异四聚体复合物在膜结构中发挥作用[17-18]。有研究表明S100A10 在矿化鹿角软骨区域表达且在储备间质细胞成骨分化过程中上调，在小鼠C3H10T1/2 细胞系中S100A10 的过表达增加了成骨基因表达、碱性磷酸酶活性及钙矿化作用[19]。LI 等[20]研究表明，Cu-BG/PET 移植物在体外显著促进了成骨分化，促进了成骨骨相关基因表达以及蛋白质分泌(骨形态发生蛋白2，骨钙素，S100A10)，表明S100A10 可能参与了成骨分化。CMOCH 等[21]研究结果表明，S100A10 可能与基质囊泡引发矿化基质形成有关，在矿化的基质囊泡中发现了S100A10，而未矿化的基质囊泡未发现。此次研究发现S100A10 在胸椎黄韧带骨化中表达上调，提示S100A10 在胸椎黄韧带骨化发病中发挥重要作用，其机制可能与促进成骨分化有关，这可能为S100A10在胸椎黄韧带骨化中的靶向诊治提供新思路。

文章来源：《中国组织工程研究》网址: http://www.zgzzgcyj.cn/qikandaodu/2021/0503/1455.html