基于定量蛋白质组学技术的肥胖多囊卵巢综合征患者血清差异蛋白生物信息学分析

发布时间：2020-10-11 01:28

　　 目的:多囊卵巢综合征(Polycystic Ovary Syndrome,PCOS)是青春期及育龄期女性中常见的一种内分泌异常疾病,其病理生理变化非常复杂,发病机制至今还未十分明确。肥胖是PCOS的主要临床体征之一,约30%-75%的PCOS患者存在超重或肥胖,脂肪细胞在内分泌系统调节功能中扮演着重要角色,推测肥胖PCOS患者与正常体重的PCOS患者的发病机制可能有差异。同位素相对标记与绝对定量技术(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)是一项新兴的定量蛋白质组学技术,本研究旨在利用iTRAQ技术对肥胖型与非肥胖型PCOS患者进行血清蛋白质组学研究,探讨PCOS相关差异表达蛋白与发病机制的关系,为PCOS的病因学研究和寻找诊断标志物等提供更多的线索。方法:选取来自广州医科大学附属第三医院2017年01月至2017年05月的妇科门诊患者和正常体检的健康女性,共64例,包括肥胖PCOS患者16例,非肥胖PCOS患者16例;正常对照女性16例,肥胖正常对照女性16例。收集各组血清,血清去除高丰度蛋白,对其滤出液进行蛋白还原烷基化及胰蛋白酶酶解,之后进行iTRAQ试剂标记,结合色谱分离技术体系进行蛋白鉴定和定量分析,最后对获得的差异蛋白进行生物信息学分析。结果:经过筛选鉴定发现,非肥胖PCOS组和正常对照组相比有93个差异表达蛋白,差异倍数排名前两位分别是人非红细胞血影蛋白-β4(SPTBN4)、钙蛋白酶-2(CAPN2);肥胖PCOS组和正常对照组相比有179个差异表达蛋白,差异倍数排名前两位分别是驱动蛋白家族成员-15(KIF15)、钙蛋白酶-2(CAPN2);与非肥胖PCOS组相比,肥胖PCOS组有67个差异表达蛋白质,差异倍数最大的是KIF15;与肥胖正常组相比,肥胖PCOS组共鉴定得到10个差异蛋白,差异倍数最大的是KIF15。细胞组分分析显示:肥胖PCOS与非肥胖PCOS的差异蛋白主要存在于细胞外间隙;分子功能分析显示:肥胖PCOS与非肥胖PCOS的差异蛋白主要参与蛋白结合;生物学过程分析显示:肥胖PCOS与非肥胖PCOS的差异蛋白主要参与创伤反应、防御反应等应激反应过程。KEGG信号通路分析显示:非肥胖PCOS组参与的信号通路有70种,肥胖PCOS组参与的信号通路有158种。其中两组共同参与的显著性信号通路(P0.05)是补体和凝血级联信号通路。肥胖PCOS组分别与非肥胖PCOS组和肥胖正常对照组比较,其差异蛋白参与的信号通路涉及多个糖代谢通路的异常。结论:1.本研究采用iTRAQ定量蛋白质组学技术对PCOS患者进行血清蛋白质轮廓扫描,成功建立了肥胖PCOS与非肥胖PCOS的血清差异表达蛋白谱。2.PCOS患者的血清差异蛋白主要涉及蛋白水解、防御反应、创伤反应、蛋白激活级联、急性炎症反应、补体和凝血级联信号通路途径,提示慢性低度炎症参与了PCOS的发生与发展。肥胖PCOS组参与的通路途径有158种,而非肥胖PCOS组参与的通路途径只有70种,提示肥胖PCOS与非肥胖PCOS具有不同的调控机制。其中,KIF15是与肥胖型PCOS相关的血清差异蛋白;CAPN2是潜在的PCOS候选标记物。
【学位单位】：广州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R711.75
【部分图文】：

图 3. 高 pH 反相色谱分离肽段2.8 质谱分析：一维色谱分离的多肽样品经离心干燥后，重新溶解于25 μL的0.1%甲酸/2%乙腈/98%水溶液中，取10 μL样品在Eksigent nanoLC-Ultra 二维纳升液相色谱系统并联合TripleTOF 5600 plus质谱系统进行分析。首先加样品至纳升流量的捕集柱（3 μm， 120 ）上，上样泵以A液（0.1%甲酸/2%乙腈/98%水溶液）流速为3.0 μL/min进行脱盐10分钟，然后以B液（0.1%甲酸/2%水/98%乙腈溶液）溶液进行梯度洗脱，同时进行质谱扫描分析。液相洗脱梯度为70分钟内线性梯度B液从5-40%，（分析柱为75 μm×15 cm ，C18-3 μm 120 ， ChromXP Eksigent 公司）。质谱参数设置为：纳喷电压为2.5 kV，雾化气5 psi，气帘气35 psi，离子源加热温度为150℃，质谱扫描方式为IDA扫描模式，扫描范围为400-1250 m/z，一级扫描累加250毫秒，一次一级质谱扫描最多选取30个母离子进行二级质谱分析，累计

广州医科大学硕士学位论文3.2 四组样品高丰度蛋白去除效果高丰度蛋白去除效果如图示（图 4），与原始血清 A（肥胖 PCOS 组）、B（正常对照组）、C（非肥胖 PCOS 组）、D（肥胖正常对照组）相比，四组样品 A-de、B-de、C-de、D-de 的高丰度蛋白去除效果显著，考马斯亮蓝染色可见多条新出现的蛋白条带。

第一部分 多囊卵巢综合征患者血清的定量蛋白组学检测结果验共定性鉴定了 1690 个蛋白质，其中有定量信息的蛋白质为 343 个果 P 值与定性鉴定蛋白质分布火山图（图 5）可以看出，四组样品定量结果数目约占 50%左右，在 P<0.0001 的结果为 30%左右，表明结果良好。1Volcano Plot ‐ All Ratios, All Proteins
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本文编号：2835843