風濕性心臟病慢性房顫患者的血漿蛋白質組學和代謝組學研究.pdf

1、目的:心房顫動(atrial fibrillation)簡稱房顫，是臨床常見的快速性心律失常。本研究通過對風濕性心臟病慢性房顫及竇性心律患者進行血漿蛋白質組學和代謝組學研究，從蛋白質組和代謝組水平揭示心房顫動時的細胞生物學改變，深入闡明房顫機理，為發(fā)現(xiàn)更安全有效的房顫防治方法奠定基礎。
　　方法:選取2013年1月-2016年12月就診于天津泰達國際心血管病醫(yī)院并診斷為風濕性心臟病、進行心臟瓣膜置換手術的患者100例（慢性房顫患者

2、70例，竇性心律患者30例）納入研究。手術前一日采集患者外周靜脈血2ml，離心后取上層血漿-80℃凍存?zhèn)溆?。選取慢性房顫和竇性心律(sinus rhythm, SR)患者各12例進行蛋白質組學測定，采用同位素標記相對和絕對定量(isobaric tagsfor relative and absolute quantification，iTRAQ)技術標記樣本后，利用質譜(mass spectrometry，MS)技術對樣本中的肽段進行識

3、別，將串聯(lián)質譜數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的理論質譜數(shù)據(jù)匹配分析后，得到蛋白質的鑒定結果。以蛋白質的差異變化倍數(shù)(fold change，F(xiàn)C)為1.2倍且p-value=＜0.05為標準篩選差異蛋白。對差異蛋白質進行生物信息學分析，包括GO富集分析、KEGG pathway分析和蛋白互作(PPI)分析。選取差異蛋白中的10種進行酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)驗證。利用氣相色譜與質譜

4、聯(lián)用技術(gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)對30例慢性房顫患者和26例竇性心律患者的血漿進行代謝組學研究分析。采用多維分析和單維分析相結合的辦法篩選組間差異代謝物，并對差異代謝物進行KEGG pathway分析。在血漿蛋白質組學和代謝組學研究的基礎上，結合相關文獻報道，利用生物信息學工具進行整合組學分析。
　　結果:iTRAQ測定共發(fā)現(xiàn)了27344個Unique肽段，鑒別出44

5、7種非冗余蛋白質，以FC變化為1.2倍且p-value-＜0.05為條件篩選出57種差異蛋白，其中33種蛋白質表達上調，24種蛋白質表達下調。KEGG pathway分析發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體增殖劑激活受體α通路、腎素血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)及凝血和補體系統(tǒng)等多個通路在房顫的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。選取載脂蛋白A1(apolipoproteinA1)、載脂蛋白A2(apolipoprotein A2)、LIM結構域蛋白7(LIM domai

6、n onlyprotein7)、凝血酶原片段1+2(prothrombin fragment1+2)、玻連蛋白(vitronectin)、血管緊張素原(angiotensinogen)、ficolin-3、血清淀粉樣蛋白P（serum amyloid P-component）、巨噬細胞集落刺激因子受體1(macrophage colony-stimulating factor1 receptor)、嘌呤核苷磷酸化酶(purine nuc

7、leoside phosphorylase)等10種蛋白質進行ELISA檢測，其中載臘蛋白A1（房顫組為499.5±59.79ug/ml，竇性心律組為725.8±83.75ug/ml）、LIM結構域蛋白7(房顫組為22.31±1.50pg/ml，竇性心律組為16.99±1.88pg/ml)、巨噬細胞集落刺激因子受體1（房顫組為37.76±2.65ng/ml，竇性心律組為66.30±10.82ng/l）、玻連蛋白（房顫組為53.28±7.

8、20ug/ml，竇性心律組為84.89±15.87ug/ml）、凝血酶原片段F1+2（房顫組為0.97±0.06nmol/ml，竇性心律組為0.76±0.05 nmol/ml）和血管緊張素原(房顫組為208.3±18.29pg/ml，竇性心律組為294.1±36.84pg/ml)在房顫組和竇性心律組差異表達。采用GC-MS代謝組學技術檢測發(fā)現(xiàn)了322種代謝產物，以OPLS-DA模型VIP＞1，且p值＜0.05為標準篩選出差異代謝物55種

9、，其中表達上調的差異代謝物有38種，表達下調的差異代謝物有17種。對差異代謝物進行KEGG pathway分析，發(fā)現(xiàn)半乳糖代謝、不飽和脂肪酸合成、亞油酸代謝、ABC轉運子和淀粉與蔗糖代謝等代謝通路與慢性房顫有關。
　　結論:本研究發(fā)現(xiàn)風濕性心臟病慢性房顫患者與竇性心律患者的血漿中存在差異表達的蛋白質和代謝產物，這些差異蛋白和差異代謝物及其參與的過氧化物酶體增殖劑激活受體α通路、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、凝血和補體系統(tǒng)、半乳糖代