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研究背景及目的: 急性脑梗死作为一种常见病、多发病,在全世界范围内的发病率、致残率及死亡率一直居高不下。急性脑梗死一旦发生,患者的致残率与早期的诊断密切相关,及时的干预治疗将有助于降低患者致残的概率。近几年,随着影像学技术的发展,急性脑梗死的诊断率已经明显提高,但影像学检查有着显像延后、价格昂贵等不足,无法作为早期诊断的依据,限制了它在临床中的应用。因此,由于血清生物标志物有着取材方便、快速、可重复、经济等优点,可以弥补影像学诊断的不足,目前已经成为了研究人员关注的热点。本研究应用iTRAQ、 ELISA技术,对急性脑梗死患者的血清进行检测及鉴定,旨在探索与急性脑梗死密切相关的血清生物标志物。 研究对象: 收集急性脑梗死患者40例,按不同发病时段分为发病后2h组、4h组、6h组、24h组及72h组,每组8例。非脑梗死组24例,包括短暂性脑缺血发作组、脑出血组及健康人群组,每组8例。 研究方法: 所有入组患者发病后第一时间急诊就诊时采集静脉血,离心取上清分装后于-80℃冰箱保存待检。采血当天同时进行神经功能缺损评分(NIHSS)。应用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)联合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术动态分析急性脑梗死组与非脑梗死组的血清蛋白组学变化。提蛋白后去除14种高峰度蛋白,经胰酶消化得到肽段,分别以同位素相对和绝对定量试剂盒标记肽段,将标记的肽段混合后运用强阳离子交换柱(strong cation exchange,SCX)和C18柱进行分离,然后再运用MALDI-TOF和MICROQ-TOF质谱对其进行鉴定,从而得到所需的差异蛋白。运用GO的生物过程、细胞成分和分子功能注释对蛋白进行分类,并选择KEGG的通路数据库对蛋白所涉及的通路进行分类和富集分析,最后对筛选的部分差异蛋白进行大样本验证,通过ROC曲线分析其诊断脑梗死的灵敏度及特异度。 研究结果: 1、用iTRAQ定量蛋白组学方法检测不同发病时段的脑梗死组及非脑梗死对照组,发现脑卒中急性期出现457个差异蛋白质,这些蛋白主要参与165种生物学过程、35种细胞组份、38种分子功能。其中,急性脑梗死特有的生物标志物有β-actin、GAPDH、SAMP、PROP、SAA1、CRP。进一步的通道分析显示急性脑梗死出现呈时序分布的多条信号通路激活,早期血液中特异性出现与血脑屏障(blood brain barrier,BBB)损害相关的通道及蛋白质变化。 2、血清生物标志物β-actin的大样本验证研究显示:①急性脑梗死组的血液β-actin含量(4.24±2.74ng/ml)明显高于非脑梗死组(2.25±1.65ng/ml),呈显著性差异(P<0.05);其中,脑梗死2h组血液β-actin含量与非脑梗死人群各组相比较呈显著性差异(P<0.05)。②通过ROC曲线确定血液生物标志物β-actin早期诊断急性脑梗死的截断值为2.10(ng/ml)时,具有较高的灵敏度和一定的特异度。③急性脑梗死组血液β-actin水平与梗死面积大小及NIHSS评分呈一定相关性。 结论: 初步描绘了急性脑卒中患者血清差异表达蛋白谱,筛选出457个血清差异蛋白质,其中一组血清生物标志物是急性脑梗死特有的,具有较好的诊断价值。急性脑梗死特异性出现与血脑屏障损害相关的多条通道及蛋白质变化,并呈时序分布。其中,急性脑梗死血液β-actin的表达升高可能是一种实用的超早期血清生物标志物。