基因是遺傳信息的源頭,而功能蛋白是人體功能的執(zhí)行體,。同時,,蛋白質(zhì)的表現(xiàn)也是多樣的、動態(tài)的,。所以,,傳統(tǒng)的對單個蛋白的研究,已經(jīng)不能滿足后基因組時代的要求,。蛋白質(zhì)組學研究是一門對一個生物或者一個細胞在特定的生理或病理狀態(tài)下表達的所有蛋白質(zhì)的特征,、數(shù)量和功能進行研究的科學。在日前召開的第9屆亞洲兒科腎臟病大會,、第11屆全國兒科腎臟病大會上,,北京協(xié)和醫(yī)院兒科專家魏珉教授對當前有關腎病的蛋白質(zhì)組學研究進行了綜述,并指出,,運用蛋白質(zhì)組學的最新進展可進一步探明腎病的生理功能和發(fā)病機制,,從而有助于對該病的治療。
■有助于加深對腎臟生理功能的認識
魏珉教授介紹,,有學者對腎臟的基質(zhì)和髓質(zhì)蛋白進行了研究,,發(fā)現(xiàn)它們之間是有差異的,如基質(zhì)有1005種蛋白表達,,而髓質(zhì)有885種蛋白表達,。人們相信,隨著對全部皮質(zhì),、髓質(zhì)蛋白最終鑒定的完成,,會對其生理功能有更深一步的認識,。
對于腎臟不同部位的蛋白,,也有許多人進行了研究。如有人對紅細胞蛋白質(zhì)組進行研究時發(fā)現(xiàn),它有106種蛋白表達,,其中有88種是特異性蛋白,。魏珉教授認為,對腎臟某一個結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)信息進行了解是非常重要的,,也是非常必要的,,因為它對了解這一結(jié)構(gòu)的功能非常有幫助。
對尿蛋白質(zhì)的研究,,也是腎臟病蛋白質(zhì)組學研究的一個熱點,。目前該領域已經(jīng)建立了正常人尿蛋白質(zhì)的圖譜,并鑒定出包括轉(zhuǎn)移因子,、黏附因子,、補體等等蛋白。同時,,有學者在將尿蛋白質(zhì)研究應用于臨床時發(fā)現(xiàn),,女性初段尿與中段尿的蛋白質(zhì)圖譜是不同的。還有的學者研究了不同的刺激和不同的生理條件下,,腎臟蛋白和尿蛋白排出的變化,,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在急性大負荷時,,有一些蛋白的排出是減少的,,有一些蛋白的排出是增加的——這使得人們要重新思考腎臟調(diào)節(jié)鈉的生理學機制。
■有助于弄清腎病的發(fā)病機制
在腎病蛋白質(zhì)組學的研究中,,有學者通過鉗夾造成動物單個入球小動脈狹窄,,經(jīng)過質(zhì)譜等分析后發(fā)現(xiàn),其有14種蛋白的表達與正常組有差異,。在糖尿病腎病的分子學機制研究中,,有學者通過糖尿病動物模型,對其蛋白質(zhì)組學進行了分析,,發(fā)現(xiàn)有30種蛋白表達與正常組是不同的,,其中有19種在糖尿病中有變化,如彈力酶的抑制表達增加,,而彈力酶的表達下降,。
在腎小球疾病方面,目前蛋白質(zhì)組學研究證實了人們對于血漿中持續(xù)循環(huán)的某些因子可能損傷了腎小球的濾過屏障,,從而導致腎小球疾病的推測,。并從很多的血清蛋白中,發(fā)現(xiàn)有10個因子可能與蛋白尿的發(fā)生有關,。另有學者研究了糖尿病腎病,、腎小球疾病和狼瘡性腎病在尿中的標記物,,發(fā)現(xiàn)這3種腎病都有各自的尿蛋白表達譜,是可以將其區(qū)分的,。其中一些蛋白如白蛋白,、轉(zhuǎn)鐵蛋白等的表達明顯增加,而激肽原(血漿α2球蛋白)等蛋白的表達明顯減少,。人們已經(jīng)知道,,激肽原是緩激肽(BK)的引物,而緩激肽在腎臟疾病中起重要作用:腎臟中緩激肽與血管舒緩素的套結(jié),,就會導致系統(tǒng)性的高血壓,。
還有一些學者應用蛋白質(zhì)組學方法進行了腎毒性研究,發(fā)現(xiàn)鉛中毒后腎臟皮質(zhì)的76個蛋白中有13個蛋白發(fā)生改變,。這種方法可應用于放射性對比劑誘導的腎損傷的診斷,。在環(huán)孢素A造成的腎損傷中,有兩個蛋白的表達減少:一個是鈣結(jié)合蛋白,;另一個是一種拮抗蛋白,。在慶大霉素造成的腎損害中,至少有20種蛋白發(fā)生了改變,,這些改變涉及到糖原易生,,細胞壓力反應,脂肪肝內(nèi)合成,、轉(zhuǎn)運等,。這說明,慶大霉素造成的腎損害使能量產(chǎn)生等都受到了影響,。
在膀胱鱗狀細胞癌的蛋白質(zhì)組學研究中,,有學者鑒定出124種多肽的表達,其中有的蛋白僅在鱗狀細胞癌中表達,,而在轉(zhuǎn)移癌中不表達,,因此使其成為非常有意義的鱗狀細胞癌的標志。
魏珉教授指出,,上述研究表明,,蛋白質(zhì)組學在腎病的研究中是一個非常有用的工具,而表達蛋白質(zhì)組學是整個功能蛋白質(zhì)組學的重要組成部分,,將兩者結(jié)合,,可以使人們更好地了解腎臟功能及腎臟疾病的發(fā)病機制和病理生理,從而發(fā)現(xiàn)新的治療靶標和新的藥物,。此外,,由于蛋白質(zhì)組學具有無創(chuàng)性和高通量,因此在臨床疾病的診斷上,,也有著十分誘人的前景,。