基于串联质量标记的帕金森病血浆及血浆外泌体定量蛋白质组学分析

外泌体是一类可由各种细胞在生理和病理条件下释放的细胞外囊泡,其携带了多种生物活性分子,是疾病标志物的良好载体.目前,帕金森病(Parkinson's disease,PD)的诊断主要依靠临床表现,缺乏客观的疾病诊断标志物.因此,新型外周血特异性标志物的开发将有助于PD的早期筛查与诊疗.在本研究中,选取PD患者与正常对照人群的血浆及血浆外泌体作为研究对象,采用基于串联质量标记(tandem mass tag,TMT)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对其进行定量蛋白质组学分析,在血浆和血浆外泌体样品中分别定量到 724 和 611 个蛋白质.采用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)对定量到的所有蛋白质进行生物学信息分析,以了解蛋白质的基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集情况.根据细胞组分(cellular component,CC)分析,PD和正常对照组血浆样本中的差异表达蛋白质主要定位于细胞核中,血浆外泌体的差异表达蛋白质主要定位于细胞质中.与血浆差异表达蛋白质相关的分子功能(molecular function,MF)主要涉及RNA、DNA结合及补体结合等过程;而血浆外泌体差异表达蛋白质的分子功能主要表现为抗氧化作用、氧化还原酶活性调节作用等.由此可见,血浆外泌体中的差异表达蛋白质富集到的分子功能更具有疾病特异性.基于|log2 差异倍数(FC)|＞0.26 和统计学意义(P-value,P)＜0.05,在PD血浆样本中共筛选出 11 个差异表达蛋白质,其中 5 个蛋白质表达上调,6 个蛋白质表达下调;在血浆外泌体样本中,共筛选出 13 个差异表达蛋白质,其中 6 个蛋白质表达上调,7 个蛋白质表达下调.本研究通过分析血浆及血浆外泌体样本的蛋白质组学信息来探究PD的发病机制,并通过比较发现,外泌体样本能够获得更多的差异表达蛋白质和生物学信息,为发现新型PD生物标志物和治疗靶点提供了新思路.