阿尔茨海默症患者尿液生物标志物的多肽组学研究

发布时间：2017-08-28 02:28

  本文关键词：阿尔茨海默症患者尿液生物标志物的多肽组学研究

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【摘要】：阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD),俗称老年痴呆症,是在老年群体中常见的神统系统退行性疾病,典型病理特征是老年斑(Senile Plaques,SPs)、神经原纤维缠结(Neurofibrillary Tangles,NFTs)和广泛的神经元缺失,目前尚无治愈的疗法。AD的病因和机制复杂,人们提出多种理论,如淀粉样肽(Aβ)级联假说、tau蛋白过度磷酸化、氧化应激与炎症反应等以解释AD的发病机制。由于AD早期并无明显认知功能障碍或仅表现为轻度记忆障碍,与正常老龄化难以区分,给临床早期确诊带来了很大的困难,急需从各种体液如血液及尿液中寻找灵敏度高、能早期诊断AD的生物标志物来辅助确诊AD。尿液是疾病生物标志物的重要来源,是可以完全无创、连续收集的体液,能够在一定程度上反映血液和整个机体的状态。多肽在机体生理过程中发挥重要作用,并能够反应体内蛋白质异常代谢情况,多肽组学研究体液、组织和细胞等生物体内全部内源性多肽的组成、功能和变化规律,能够很好的检测多肽的变化。本文利用尿液多肽组学研究的方法试图找出一组能够辅助AD诊断的生物标志物。首先我们建立了一种基于纳升液相色谱-高分辨串联质谱分析尿液多肽组及其翻译后修饰方法,不仅鉴定到多肽的序列及其归属蛋白,并且检测到多肽的翻译后修饰信息。其次,我们研究了健康人尿液多肽组的特征,说明了尿液多肽组分布的不均一性,鉴定了尿液常规多肽组归属蛋白,如尿调蛋白,血红蛋白,胶原蛋白等,并证明尿液多肽组的高丰度蛋白和尿液蛋白质组的高丰度蛋白是不一致的,说明尿液多肽组鉴定的多肽为内源性多肽。最后本研究通过15例AD混合尿液和15例对照混合尿液的多肽组研究发现,AD组鉴定到的总特异性肽段数目、修饰数目和肽段总体强度(lgΣI)显著性升高,而总蛋白质数目相近;通过AD和对照的混合样品的比较得出一组AD的差异尿液多肽,主要包括四类AD尿液多肽组候选生物标志物,通过表观遗传调控AD的发生和组成老年斑的组蛋白各个亚型,如Histone H2B、Histone H2A、Histone H3.2等,与炎症反应相关的S100蛋白A8、A9、骨桥蛋白等,能量代谢相关的转酮醇酶、磷酸甘油醛脱氢酶等以及与神经系统发育相关的组织蛋白酶G、结合珠蛋白、载脂蛋白A1等,并且以另外的15例AD患者和15例对照的个体样品验证了这组生物标志物。本文利用多肽组学方法定性比较AD组和正常对照组尿液多肽组,从蛋白质水平阐明多肽组的差异,并筛选出AD尿液候选的多肽生物标志物组合,为AD的筛查诊断提供了一定的支持。
【关键词】：阿尔茨海默症 尿液 多肽组 生物标志物 质谱
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 文献综述9-17
• 1.1 阿尔茨海默症背景介绍9
• 1.2 AD的病因及机制9-10
• 1.3 AD的诊断10-12
• 1.4 AD的生物标志物12-13
• 1.5 多肽组学13-15
• 1.6 多肽组学在生物标志物筛查中的作用15-17
• 第2章 材料和方法17-22
• 2.1 实验材料17-18
• 2.1.1 样品来源17
• 2.1.2 主要试剂17
• 2.1.3 主要仪器17-18
• 2.2 实验方法18-22
• 2.2.1 多肽组学18-19
• 2.2.2 尿液蛋白质组学19-22
• 第3章 结果22-44
• 3.1 纳升液相色谱-高分辨串联质谱分析单一样本尿液多肽组及其翻译后修饰22-26
• 3.1.1 尿液多肽组及其在蛋白质水平上的分析22
• 3.1.2 单一样本尿液多肽组翻译后修饰的类型22-24
• 3.1.3 单一样本的尿液多肽组的生物信息学分析24-26
• 3.2 尿液多肽组的分布特征26-30
• 3.2.1 12个个体尿液样品的总体分析26-27
• 3.2.2 尿液多肽组共同归属蛋白27-28
• 3.2.3 同一样本的尿液多肽组与蛋白质组之间的关系28-30
• 3.3 AD患者尿液多肽生物标志物研究30-44
• 3.3.1 AD尿液多肽组在蛋白质水平的分布特征30
• 3.3.2 AD组及对照组多肽组在蛋白水平上的差异30-32
• 3.3.3 AD患者及对照组尿液多肽组共有蛋白质32-34
• 3.3.4 AD患者及对照组的尿液多肽组翻译后修饰差异34-38
• 3.3.5 AD尿液多肽组生物标志物在蛋白水平的生物信息学分析38-40
• 3.3.6 AD尿液多肽组在蛋白水平的个体验证40-44
• 第4章 讨论44-51
• 4.1 利用分子量差异多肽作为生物标志物的局限性44-45
• 4.2 尿液多肽组的分布特征45-46
• 4.3 AD患者尿液多肽生物标志物研究46-51
• 第5章 结论51-52
• 参考文献52-57
• 附录57-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间的研究成果62

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