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目的:
通过基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和双向电泳(2-DE)技术比较类风湿关节炎(RA)患者、骨性关节炎(OA)患者以及健康体检者的血清蛋白表达谱,筛选、分析差异蛋白,寻找RA的血清蛋白标志物,为此病的发病机制提供线索,为早期诊断、寻找治疗的靶标提供依据。
方法:
将131例患者和健康体检者血清标本随机地分为建模组(30例RA,20例OA及21名健康体检者)和试验组(30例RA,15例OA及15名健康体检者)。采用弱阳离子(WCX)纳米磁性微球捕获收集血清中的相关蛋白质,所获蛋白质经PBSⅡ-C蛋白质芯片阅读仪绘制蛋白指纹图谱,这些图谱经Proteinchip和BiomarkerWizard分析之后,用BiomarkerPatternsSoftware进行识别,最终筛选出RA的特异性蛋白标志物,并优化组合建立诊断模型。用建立的蛋白质谱模型对试验组血清标本进行盲法预测,验证该模型。用2-DE技术对10例RA患者和10名健康体检者的血清蛋白质进行分离,电泳凝胶经硝酸银染色后,通过图像扫描和初步分析筛选特异蛋白质斑点,从中选取目的蛋白质斑点,用MALDI-TOF-MS测定其胶内酶解后的肽质指纹图谱。
结果:
(1)RA组和对照组之间的血清蛋白质指纹图谱分析
用MALDI-TOF-MS技术结合WCX纳米磁性微球,对建模组的30例RA患者和41例对照者(20例OA患者和21名健康体检者)的血清样本进行蛋白指纹图谱分析,在质荷比(m/z)为2000~20000内共发现33个具有显著性差异的蛋白峰。与对照组相比,RA患者血清中高表达的蛋白峰有13个,低表达的有20个。
(2)RA患者血清蛋白标志物的筛选及诊断模型的建立
在33个差异蛋白峰中筛选出5个诊断RA的最佳血清蛋白标志物(m/z分别为15715.5、7771.4、8959.4、8469.8和8710.8),并建立诊断模型,敏感性为93.3%,特异性为95.1%。在试验组中进行双盲实验验证,该模型对RA诊断的敏感性为86.7%,特异性为90%。
(3)RA患者与健康体检者的血清差异蛋白斑点的获取及鉴定
在实验对象的血清2-DE图谱中约检测到278个蛋白质斑点,经扫描分析发现有15个蛋白质斑点在RA患者与健康体检者的血清之间有显著差异表达,从中选取清晰的、表达水平改变明显的8个蛋白质斑点进行胶内原位酶解,这8个蛋白质经质谱分析全部鉴定出来。
结论:
通过MALDI-TOF-MS结合WCX纳米磁性微球技术成功地构建了RA诊断模型,该模型由m/z分别为15715.5、7771.4、8959.4、8469.8和8710.8的5个蛋白质组成,盲法检测进一步证实该模型临床诊断的高灵敏度和高特异性。这些蛋白可能参与RA的发病机制,对RA的早期诊断、早期治疗等方面具有一定的价值。
采用2-DE联合质谱分析技术成功地筛选出8个RA相关蛋白,这些蛋白有望成为RA患者的诊疗蛋白标志物,可为RA的诊断、临床疗效的观察和临床治疗的指导提供参考指标,也为其他自身免疫性疾病血清相关蛋白的筛选提供一个可行的方法。