缺血預(yù)處理對人肺缺血再灌注損傷的蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、缺血預(yù)處理是指預(yù)先給予一次或多次短暫的缺血，以增強(qiáng)組織對隨后長時間缺血再灌注損傷的耐受性或適應(yīng)性。缺血再灌注損傷常見于休克時微循環(huán)的疏通、冠狀動脈痙攣的緩解、心腦血管栓塞再通、心肺手術(shù)后和心臟驟停后心肺腦復(fù)蘇、斷肢再植、器官移植血供恢復(fù)等，是引起隨后器官功能障礙的主要原因之一。大量的研究表明缺血預(yù)處理能顯著減輕隨后的缺血再灌注損傷。肺缺血再灌注損傷多見于體外循環(huán)心內(nèi)直視術(shù)、肺動脈袖狀切除術(shù)、肺移植術(shù)及需要阻斷一側(cè)肺動脈才能進(jìn)行的肺葉切除

2、術(shù)中，對肺功能恢復(fù)不利，并可能引起術(shù)后并發(fā)癥和影響預(yù)后。肺缺血預(yù)處理是防治肺缺血再灌注損傷最有效的措施，但其確切的保護(hù)機(jī)制尚未闡明。研究顯示，給予缺血預(yù)處理的肺組織與未予缺血預(yù)處理的肺組織相比，在經(jīng)過隨后長時間的缺血再灌注后，表現(xiàn)出更好的缺血耐受性和再灌注耐受性，其中性白細(xì)胞浸潤，肺水腫，局部出血和肺泡破裂均明顯減少，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)境平衡，微循環(huán)灌注，能量代謝，組織功能和遺傳重組等方面具有更好的延續(xù)性和恢復(fù)能力。廣大科學(xué)工作者從動物實

3、驗和臨床實驗對肺缺血預(yù)處理的肺保護(hù)機(jī)制進(jìn)行了卓有成效的研究，發(fā)現(xiàn)腺苷、緩激肽、花生四烯酸代謝產(chǎn)物、阿片類、兒茶酚胺類、自由基、鈣離子、一氧化氮和活性氧等與保護(hù)效應(yīng)的啟動相關(guān)；G蛋白、磷脂酶C、蛋白激酶A、酪氨酸蛋白激酶及絲裂原活化的蛋白激酶等與保護(hù)效應(yīng)的介導(dǎo)相關(guān)，而保護(hù)效應(yīng)的發(fā)揮則與ATP敏感鉀通道、5’核苷酶與腺苷、轉(zhuǎn)錄因子、誘生型一氧化氮合成酶、環(huán)氧化酶2、醛糖還原酶、抗自由基酶類和熱休克蛋白等相關(guān)。雖然已有的研究揭示了一些肺缺血預(yù)

4、處理的保護(hù)機(jī)制，但目前仍然不能完全解釋肺缺血預(yù)處理引起的保護(hù)效應(yīng)并有效逆轉(zhuǎn)缺血再灌注損傷。 肺缺血預(yù)處理的臨床研究開展較晚，但是缺血預(yù)處理作為大手術(shù)的輔助措施能夠安全而巧妙地實施。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)為研究缺血預(yù)處理的保護(hù)機(jī)制提供了新的工具。為此，本研究以臨床中的手術(shù)患者為對象，采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)和方法研究缺血預(yù)處理抗人肺缺血再灌注損傷的分子機(jī)制。 首先選擇合適的手術(shù)患者分別歸入假手術(shù)組(Sham group，S組)、缺血再灌

5、注組(Ischemia-reperfusion group，I/R組)和缺血預(yù)處理組(Ischemic preconditioning group，IP組)。I/R組經(jīng)歷單純的缺血再灌注，IP組在缺血再灌注前予以缺血預(yù)處理，S組始終保持供血與通氣，在術(shù)后收取標(biāo)本。然后采用一步抽提法制備S組，I/R組和IP組肺組織的總蛋白質(zhì)，應(yīng)用雙向凝膠電泳技術(shù)建立了重復(fù)性和分辨率均較好的S組，I/R組和IP組肺組織總蛋白質(zhì)的雙向凝膠電泳圖譜。PDQue

6、st軟件對三組肺組織蛋白質(zhì)的雙向電泳圖譜進(jìn)行了分析比較，得出20個4倍以上差異表達(dá)的蛋白質(zhì)點，采用MALDI-TOF-MS對差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行質(zhì)譜分析，獲取MALDI-TOF-MS肽質(zhì)量指紋圖譜，數(shù)據(jù)庫搜索鑒定了17個差異表達(dá)的蛋白質(zhì)。最后，為了驗證比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果，采用Western blot技術(shù)對部分差異表達(dá)蛋白質(zhì)在IP組和I/R組肺組織中的表達(dá)水平進(jìn)行了檢測，其結(jié)果與比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究的結(jié)果一致。 本研究在建立S組

7、、FR組和IP組肺組織總蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜的基礎(chǔ)上，采用質(zhì)譜分析結(jié)合數(shù)據(jù)庫搜索共鑒定出17個明顯差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)按功能主要可以分為八類，即代謝相關(guān)酶類，抗氧化劑，貯鐵蛋白，鈣結(jié)合蛋白質(zhì)，分子伴侶，細(xì)胞骨架蛋白質(zhì)，細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白，以及信號傳導(dǎo)相關(guān)蛋白質(zhì)。其中一些蛋白質(zhì)與自發(fā)性抗缺血再灌注損傷有關(guān)，一些蛋白質(zhì)如HSP27及Cu/ZnSOD則與缺血預(yù)處理抗缺血再灌注損傷的主動效應(yīng)有關(guān)，還有一些蛋白質(zhì)與缺血預(yù)處理抗缺血再灌注損傷的