蛋白質組學在中樞神經系統疾病研究中的應用
2. 1 神經退行性疾病( neurodegenerative disease)神經退行性疾病是一類嚴重影響人類健康的常見病,其主要病理改變是神經元的突起明顯變短或消失、神經細胞凋亡。此外, 甲基苯丙胺等成癮性藥物濫用者的大腦也可出現以神經退行性病變為特徵的改變[ 4] 。阿爾茨海默病(Alzeimer disease, AD)是一種較典型的神經退行性疾病,AD 死亡患者的海馬、顳葉等部位腦組織中,共發現411 種差異蛋白質,其中37 種被鑑定,分別和突觸傳遞、熱應激和氧化應激、脂質轉運和代謝以及糖代謝有關,認為這些機制均和AD的發病有關[ 5 ] 。
2. 2 中樞神經系統腫瘤
蛋白質組學在篩選中樞神經系統腫瘤標誌物, 探討神經腫瘤發病、轉移機理,尋找預後指標等方面的應用,是近年腫瘤蛋白質組學研究的熱點。在膠質瘤的研究中, 通過2D 電泳比較膠質瘤和正常腦組織的蛋白質表達差異,發現膠質瘤中有11 個點表達上調, 4 個點表達下調,一組和細胞骨架相關的蛋白在膠質瘤發生調製性改變,提示細胞骨架的調製在膠質瘤發生中的可能作用。腦脊液成分的變化和中樞神經系統微環境的改變密切相關,可通過活檢獲得,是中樞神經系統疾病蛋白質組學研究的良好材料。在原發性腦腫瘤患者的腦脊液中發現2 種腫瘤相關的候選蛋白: N -myc腫瘤蛋白(N-myc oncop rotein)和低分子量鈣介體蛋白( low molecula weight caldesmon,l-CaD ) 。這些蛋白有可能作為腫瘤檢測標誌物 、 腫瘤預後指標和化療監測指標[6]。
2.3 腦血管疾病
腦卒中 Suzuyama等[7]研究了短暫性大腦中動脈閉塞的大鼠模型中腦脊液蛋白質組的改變。用表面增強激光解析及電離飛行時間質譜來檢測短暫性腦缺血後的腦脊液蛋白譜的時程改變。據報道,載脂蛋白CI和載脂蛋白CⅢ是最先被報道的在小樣本中能夠充分區分缺血性和出血性腦卒中的血漿標誌物。
2. 4 中樞神經系統創傷
中樞神經系統損傷後可引起一系列複雜的細胞損傷和抗損傷反應,基因水平的變化導致多種蛋白質的表達是這種反應的基礎。已證明應用特異的阻斷劑阻斷機體的損傷性反應,可以改善腦損傷患者的認知功能。高通量研究損傷後的蛋白表達變化,有可能為中樞神經系統損傷的監測和治療提供新的靶標。人腦創傷後腦脊液中α1 抗胰蛋白酶、結合珠蛋白α1、α2、β等急性期反應蛋白含量增高,而纖維蛋白原β羧基末端降解產物僅在創傷組檢測到, 可能作為中樞神經系統創傷的診斷標誌物[ 8] 。
2.5 精神疾病 在當今社會精神疾病發生率較高, 療效差, 複發率高, 歸根結底精神疾病為多因素致病, 缺乏客觀的診斷標準。嚴重的精神疾病, 已證實伴有腦功能障礙。Johnston - Wilson等[ 9 ]取根據DSM - Ⅳ確診為雙相情感障礙( bipolar disorder) 、抑鬱症(major dep ressive disorder) 和精神分裂症( schizophrenia) 的89例屍體腦組織前額皮質(Broddman10區) 勻漿, 經2 - DE分析, 氨基酸測序, 發現了8種與疾病相關的蛋白質,這方面的相關研究還在進一步深入之中,有望在蛋白質組學方面取得突破。