Label free方法研究大鼠脑脊液中锰毒性相关的差异蛋白质组

【作者】 敬海明； 杨帆； 张拓； 赵超英； 马玲； 张馨月； 魏开华； 李国君；

【机构】 北京市疾病预防控制中心； 北京市预防医学研究中心卫生毒理所； 北京市食物中毒诊断溯源技术重点实验室； 首都医科大学公共卫生与家庭医学学院； 军事医学科学院放射与辐射医学研究所； 北京蛋白质组研究中心,蛋白质组学国家重点实验室； 北京蛋白质组研究中心蛋白质组学国家重点实验室；

【摘要】 目的:锰是人体必需微量元素,但过量的环境和职业锰暴露能够引起机体发生类帕金森氏综合征等神经退行性损伤为主的病理改变。目前发病机制尚不明了。本研究旨在探查临床可介入性生物样本脑脊液中锰毒性相关的差异表达蛋白谱,为今后深入的毒性机制研究和病程相关生物标志物研究提供科学数据。方法:本研究运用非标记(label free)定量蛋白质组学技术分析比较成年大鼠经腹腔注射暴露于氯化锰(以锰计,6mg Mn/kg BW)1个月(亚急性)、3个月(亚慢性)及3个月加30天恢复期后与其相应对照组(腹腔注射生理盐水)大鼠的脑脊液中蛋白质的差异表达情况,并根据蛋白质的基因本体(Gene Ontology,GO)注释对所鉴定蛋白进行了分类分析。结果:本研究共鉴定到173个蛋白质,经差异性比较与重复蛋白剔除后获得123个锰毒性相关的差异表达蛋白,其中,染锰后55个蛋白质表达量上调,68个蛋白质表达量下调。根据差异性,123个差异表达蛋白可分为四个层次,分别为表达升高(4个),表达下降(2个),仅在对照组鉴定到(66个),仅在染毒组鉴定到(51个)。对123个差异蛋白按其GO注释分别进行细胞组件、分子功能及生物学过程分类后发现,差异表达蛋白主要来自于细胞核、细胞外基质及细胞质,以结合功能为主,少数参与代谢、应对刺激等生物学过程,半数以上的生物学过程未知。结论:由于脑脊液中的蛋白质多数都是由脉络丛组织合成分泌的,因此上述脑脊液中差异表达的蛋白质组不仅可以作为锰神经毒性作用引起的神经退行性疾病的潜在的生物学标志物,而且还为锰致脉络丛(血-脑脊液屏障的组织基础)上皮细胞毒性损伤作用分子机制的深入研究提供线索和实验基础。更多还原