肺动脉高压患者蛋白质组学及预后研究

发布时间：2018-06-03 15:42

  本文选题：先心病相关肺动脉高压 + 蛋白质组学　； 参考：《北京协和医学院》2015年博士论文

【摘要】：第一部分：特发性肺动脉高压患者肺组织蛋白质组学研究及Transgelin表达差异验证目的：特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension, IPAH)是指由不明原因引起的肺血管疾病,其主要特征是肺血管重塑,肺动脉压力渐进性增高,目前发病机制尚未清楚。随着蛋白质组学理论和技术的发展和完善,使人们可以组织或细胞的蛋白质整体表达水平研究疾病。本研究应用iTRAQ多重化学标记-串联质谱技术,观察分析正常对照组与特发性肺动脉高压患者肺组织差异蛋白质,在蛋白质组学水平探讨肺动脉高压形成机制。方法：入选6例接受肺移植手术的IPAH患者,在术中取肺组织标本；并入选6名需接受肺部或临近部位手术,可取得肺组织的患者作为正常对照组。入选的IPAH患者均进行右心导管检查确诊存在肺动脉高压。提取肺组织总蛋白,bradford方法定量。丙酮沉淀蛋白以及胰蛋白酶酶解之后,用iTRAQ试剂标记,对照组,IPAH组分别用114,115标记。用AB SCIEX TripleTOF 5600质谱仪检测差异蛋白,获得差异蛋白的一级质谱图和二级质谱图。对鉴定到的差异蛋白进行生物信息学分析,进行蛋白质功能富集分析,蛋白质相互作用网络分析,以及蛋白质相互作用通路分析。根据生物信息学结果和文献阅读,选取可能与IPAH发病机制有关的差异蛋白,进行免疫组化和免疫印迹研究。结果：1.共鉴定差异蛋白112个,与正常对照组相比,在IPAH组上调≥1.5倍的蛋白48个,下调≥1.5倍的蛋白64个。2.蛋白质功能富集分析显示差异表达蛋白质参与的主要生物学过程包括对损伤的反应、细胞外结构的组织、炎症反应、细胞骨架的组织等。蛋白质相互作用网络分析显示,这些蛋白质参与的相互作用网络主要集中在8个网络模块：免疫调节、对内源性物质的反应、发育过程、对生长因子及有机体的反应、细胞外信号调节、翻译蛋白的膜锚定和核膜分解过程等。差异蛋白相互作用主要通路如下：细胞骨架相关通路、凝血相关通路、血红素代谢相关通路和细胞增殖等。3.蛋白质组学分析发现IPAH患者肺组织中Transgelin(转凝蛋白)表达显著高于正常对照组(IPAH对照=5.105倍,P=0.000),免疫组化研究显示Transgelin在特发性肺动脉高压患者Transgelin表达明显升高,且主要表达于肺动脉平滑肌细胞,免疫印迹显示特发性肺动脉高压患者Transgelin表达明显高于对照组(P=0.017)。结论本研究采用蛋白质组学的技术,比较了正常对照和IPAH患者肺组织的差异蛋白,共鉴定112个差异蛋白,免疫组化和免疫印迹验证Transgelin在IPAH患者肺组织中表达上调,可能与IPAH的发病机制有关。第二部分：先天性心脏病相关性肺动脉高压肺组织蛋白质组学研究目的：肺动脉高压(Pulmonary arterial hypertension, PAH)是先天性体-肺分流性心脏病最常见的并发症。大约5%-10%的CHD患者最终发展为肺动脉高压,对于已经形成PAH,但尚未发展为艾森曼格综合症的先心病患者,在实施手术干预之前,难以准确判断肺血管病变的性质及是否具有可逆性。随着蛋白质组学理论和技术的发展和完善,使人们可以在组织或细胞的蛋白质整体表达水平研究疾病。本研究应用iTRAQ多重化学标记-串联质谱技术,观察分析先心病术后肺动脉高压可逆的患者与肺动脉高压不可逆的患者肺组织中的差异蛋白,在蛋白质组学水平探讨先心病术后PAH可逆的分子学机制。方法：入选具有外科修补术适应证的先心病患者,并于患者接受外科手术时在手术中切取肺组织；正常对照组患者在接受胸科手术时切取正常肺组织作为正常对照组肺组织标本。对进行外科修补术的先心病患者进行随访,于术后一年复查右心导管,右心导管测定肺动脉平均压(mPAP)25 mmHg者为先心病患者肺动脉高压可逆组,mPAP≥25 mmHg者为先心病患者肺动脉高压不可逆组。提取肺组织总蛋白,bradford方法定量。丙酮沉淀蛋白以及胰蛋白酶酶解之后,用iTRAQ试剂标记。用AB SCIEX TripleTOF 5600质谱仪检测差异蛋白,获得差异蛋白的一级质谱图和二级质谱图。对鉴定到的差异蛋白进行生物信息学分析,进行蛋白质功能富集分析、蛋白质相互作用网络分析以及蛋白质相互作用通路分析。根据生物信息学结果和文献阅读,选取可能与先心病PAH可逆机制有关的差异蛋白。结果：共鉴定差异蛋白160个,与先心病PAH可逆组相比,在先心病PAH不可逆组上调≥1.5倍的蛋白85个,下调≥1.5倍的蛋白75个。蛋白质功能富集分析显示差异表达蛋白质参与的主要生物学过程包括细胞黏附、生物附着、对损伤反应、细胞内吞正调节、肌动蛋白丝介导过程、细胞基质粘附、细胞骨架组织、肌动蛋白骨架组织、急性炎症过程、蛋白翻译过程、血液凝固、稳态调节和参与胆固醇转运。这些蛋白质参与的相互作用网络主要集中在15个网络模块,主要是：免疫调节、免疫反应信号通路、细胞组分结构、系统发育、肌肉收缩、正调节蛋白代谢、病毒转录、正调节生物过程、补体激活、免疫反应正调节和细胞对生长因子的反应等。差异蛋白相互作用主要通路如下：免疫反应的补体通路、细胞黏附与迁移通路、细胞骨架重塑、内皮细胞非缝隙链接接触、凝血通路、HDL介导胆固醇反向转运、肺癌中TGF-β通路和整合素信号转导的细胞骨架重塑通路。结论本研究对先心病相关性肺动脉高压患者的肺组织进行蛋白质组学研究,发现先心病相关性肺动脉高压患者术后PAH不可逆组和PAH可逆组相比,有160种蛋白质表达量存在差异,其中在先心病PAH不可逆组中上调蛋白85个,下调蛋白75个。生物信息学研究发现,较多蛋白质与细胞骨架重塑和炎症反应相关,结合相关文献,筛选出的Caveolin-1、Filamin A以及Apolipoprotein A-I可能与先心病术后PAH不可逆相关,需进一步研究证实。第三部分：体重指数评价特发性肺动脉高压患者预后的研究目的：“肥胖矛盾”,是指虽然肥胖与心血管疾病发病相关,但体重指数(body mass Index, BMI)较高的心血管病患者预后较好。尚未有研究关于体重指数与特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension, IPAH)患者预后关系的研究。本研究探索研究BMI对IPAH患者预后的作用。方法：对入选的173例特发性肺动脉高压患者进行随访,以全因死亡为随访终点。将人群按国际BMI定义分类,分为低体重组(BMI18.5kg/m2),正常体重组(18.5-24.9kg/m2),超重和肥胖组(25-34.9 kg/m2)。先比较不同BMI水平人口学特征和各项临床指标的差异,再应用Kaplan-Meier曲线及Log-rank检验对不同BMI人群的生存率进行描述及比较,多因素Cox回归用于分析BMI对IPAH患者预后的独立预测作用。结果：平均随访时间随访为31个月,其中57例死亡。不同BMI水平组的患者在年龄、心功能分级、左心室舒张末期内径方面存在显著差异,其中超重肥胖组的年龄较大,心功能分级较好,左心室舒张末期内径较大。三组人群的右心导管测试血流动力学指标及血清NT-proBNP方面无统计学差异。kaplan-meier生存曲线显示,相对于正常体重组和低体重组,超重和肥胖组有更好的生存率(log-rank检验,分别P=0.027,P=0.000)。多元COX回归分析显示低体重(P=0.001)、WHO心功能分级差(P=0.046)、低心脏指数(P=0.000)、左室舒张末期内径小(P=0.001)、未使用靶向药物治疗(P=0.000)都是预测]IPAH患者预后较差的独立危险因素。结论：BMI较高的IPAH患者生存率较正常体重和低体重患者好。第四部分：血清乳酸脱氢酶对特发性肺动脉高压患者全因死亡风险的预测作用目的：心力衰竭时肝功能损伤是导致血清乳酸脱氢酶(serum lactate dehydrogenase,S-LDH)增高的因素之一,而特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension,IPAH)后期的主要特征是右心衰竭。本研究的目的是探索研究S-LDH对IPAH患者预后的作用。方法：连续入选2007年5月至2012年7月在阜外医院住院的173名IPAH患者,男性48例,女性125例,平均年龄31±10岁。按照S-LDH正常界值(250 IU/L),分为S-LDH正常组(S-LDH 250 IU/L)以及S-LDH升高组(S-LDH≥250 IU/L)。对所有入选的患者都进行了右心导管检查,生化检查在右心导管检查的一周内进行。结果：入选的173例IPAH患者中,有53例(30.6%)IPAH患者S-LDH≥250 IU/L,为S-LDH升高组,120例患者S-LDH250 IU/L,为S-LDH正常组。两组在性别、体重指数、肺毛细血管楔压、血清肌酐、谷丙转氨酶以及靶向药物治疗方面差异无统计学意义。但S-LDH升高组与S-LDH正常组相比,前者心功能分级较差；右心房平均压、肺动脉平均压、肺血管阻力、尿酸、总胆红素、谷草转氨酶和NT-proBNP较高；心指数以及混合静脉血氧饱和度较低。在平均31.2±17.9个月的随访时间中,一共57例患者死亡,其中S-LDH正常组中有20例(16.7%)的患者死亡,而S-LDH升高组中有37(69.8%)例患者死亡。kaplan-meier生存曲线显示S-LDH升高组的预后显著差于S-LDH正常组(log-rank检验,P0.001)。在多因素COX生存分析中,低体重指数(P0.001)、低心脏指数(P0.001)、WHO心功能分级差(P=0.030)、高S-LDH(P0.002)以及缺乏靶向药物治疗(P0.001)是IPAH患者死亡的独立危险因素。ROC曲线进一步显示S-LDH水平增高预示IPAH患者预后差,最佳的S-LDH预测介值是218.5 IU/1(敏感性,80%;特异性,70%)。曲线下面积0.778[95%可信区间(CI),0.701-0.855],而NT-proBNP的曲线下面积是0.642(95%CI,0.555-0.730)。结论：升高的血清乳酸脱氢酶是特发性肺动脉高压患者死亡的独立预测因素。
[Abstract]:In the first part , idiopathic pulmonary arterial hypertension ( IPAH ) refers to the pulmonary vascular disease caused by unknown causes . The main feature of this study is pulmonary vascular remodeling , increasing pulmonary arterial pressure , and it is not clear . With the development and perfection of the theory and technique of proteomic analysis , the mechanism of pulmonary hypertension formation in normal control group and idiopathic pulmonary hypertension is investigated .
The expression of transgelin in pulmonary tissues of patients with idiopathic pulmonary hypertension was significantly higher than that in the control group ( P = 0 . 017 ) . With the development and perfection of proteomic theory and technique , it is difficult to accurately judge the nature of pulmonary vascular disease and whether it has reversibility . With the development and perfection of the theory and technique of proteomic analysis , it is possible to study the molecular mechanism of the reversible mechanism of PAH in patients with congenital heart disease .
The main biological processes of protein function enrichment and analysis were as follows : immune regulation , immune response signal pathway , cellular matrix adhesion , cellular skeleton tissue , actin skeleton tissue , acute inflammatory process , protein translation process , cellular skeleton tissue , actin skeleton tissue , acute inflammatory process , protein translation process , blood coagulation , steady state regulation , and cholesterol transport . The main pathways of protein function enrichment analysis were as follows : immune response , cell adhesion and migration pathway , cytoskeletal remodeling , endothelial cell non - gap linkage contact , coagulation pathway , HDL - mediated cholesterol reverse transport , and the like . Objective : To study the effect of BMI on prognosis of patients with idiopathic pulmonary hypertension . Results : The average follow - up time was 31 months . The results showed that the mean follow - up time was 31 months , 57 of them died . There was no statistical difference between age , cardiac function and left ventricular end diastolic diameter . Objective : To investigate the effect of S - LDH on the prognosis of patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension ( IPAH ) . Methods : To study the role of S - LDH in patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension ( P = 0.000 ) . Results : Of the 173 IPAH patients , 53 ( 30 . 6 % ) IPAH patients had S - LDH 鈮，

本文编号：1973312