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蛋白質組學范文1
性，有所提高，本文就蛋白質組學在藥物研究中的作用做一綜述。
1 藥物蛋白質組學
由于蛋白質是生物細胞賴以生存的各種代謝和調控途徑的主要執行者， 因此蛋白質不僅是多種致病因子對機體作用最重要的靶分子，而且也成為大多數藥物的藥靶乃至直接的藥物。蛋白質組學正是近年來新發展起來的、強有力的發現藥靶的技術平臺， 這是一個新的學科發展領域。以藥物發現為起點， 基因組學與蛋白質組學間的相互協調運作， 將有助于闡明疾病的發生、發展機制、鑒定新的藥靶， 以及新的生物標志物， 并用于指導臨床試驗。一項科學統計表明：在90 年代中期， 全世界制藥業用于找尋新藥的藥靶共283個， 它們主要是蛋白質(受體占45%， 酶占28%等)； 而當時全世界正在使用的藥物總數大約有2 000 種， 其中85%都是針對上述483種藥靶。從功能基因組學的角度看，人們認為每種疾病平均與10種左右基因相關， 而每種基因又與3~10種蛋白質相關。如果以人類主要的100~150種疾病進行計算， 則將有3 000~15 000種的蛋白質可能成為藥靶。
藥物蛋白質學研究的內容，在臨床前應包括：發現所有可能的藥物作用靶點，以及針對這些靶點的全部可能的化合物有人稱此為化學基因組學(chemogenomics)，也應包括應用蛋白質組學方法研究藥物作用機制和毒理學[3]；在臨床研究方面應包括：藥物作用的特異蛋白作為患者選擇有效藥物的依據和臨床診斷的標志物，或以蛋白質譜的差異將患者分類并給予個體化治療。類似于基因組和蛋白質組，藥物蛋白質組的成功將不僅需要綜合的技術和計算機的發展，而且也將需要藥物發現過程在制藥工業中發生根本的變化。朝向這個目標的任何研究進展都將可能產生大量的、可專利的藥物分子。
許多公立和私立機構都在實施結構蛋白質組計劃。公立的計劃現在德國、加拿大、日本和美國展開，總共投入了約10億美元的基金?，F在，已有將近15 000 個蛋白的3D結構已經公開并且可以很方便地使用。未經處理的粗糙的數據和細化的同源性模型工具能預示大量的藥物相關蛋白靶的結構和潛在的配體結合位點的形式，及其物理特性。對于制藥工業，在蛋白質組規模了解結構信息有以下幾個方面的重要性：①結構信息可用于解釋功能，因而揭示新的潛在靶點；②能通過分析與共同的小分子結合的其它已知蛋白的同源性，來輔助驗證靶，而那些只有結構特性，但不與藥物結合的蛋白不能確認為靶；③用基于結構的方法，設計先導化合物，完善結構預示的計算方法，這些最終將使科學家能從序列預示結構和功能；④利用結構信息，對已知的化合物數據庫和天然產物數據庫作初步篩選，將提高先導化合物的產出效率，降低高通量生物學篩選的成本。
隨著后基因組時代的到來和科學技術尤其是蛋白質組學，生物信息學等的發展，蛋白質組學在藥物開發中的作用會越來越明顯，通過蛋白質組學開發的藥物也會越來越多[4-7]。
藥物蛋白質組學就是應用蛋白質組學的方法對基因表達水平上的疾病和藥物作用效果進行分析[3]，目前雖然蛋白質組學應用于新藥研究還處于初級階段，但其蘊涵的巨大潛能已被藥品研究人員看好，在藥物發現階段，大量合成的有機化合物和分離得到的天然產物有效成分，在有效的藥理模型上利用自動化的篩選技術進行隨機篩選，發現具有進一步開發價值的化合物，稱為先導化合物[4-6]。藥物發現階段對創新藥物的研究具有決定性的意義，篩選效率的提高將大大縮短新藥發現的周期，蛋白質組學技術能促進靶點的發現、篩選模型的建立和中藥的研究開發具有重要的意義。
2 靶點的發現
2．1 疾病相關蛋白質 蛋白質組學可以提供一種發現和鑒定在疾病作用下表達異常蛋白質的方法。這種蛋白質可以作為藥物篩選的靶點。還可以對疾病發生的不同階段蛋白質的變化進行分析，發現一些疾病不同時期的蛋白質標志物，這不僅對藥物發現具有指導意義，而且還可以形成未來診斷學、治療學的基礎理論[7-8]。癌癥被稱為當今人類的一大天敵，因而抗腫瘤藥物的開發也成了科學家研究的重點?，F今大多數抗癌藥物都伴隨著嚴重的不良反應。特別是對晚期癌癥進行單一化療或聯合放療、過熱療法時，經常伴隨著癌細胞對細胞抑制劑的耐藥性的發生。如果能發現耐藥細胞體系中表達異常蛋白或者與細胞密切相關的蛋白質，就可以以此蛋白為靶點設計出用于聯合用藥的藥物，也可以此信息為參考，設計避免耐藥性或毒副作用的藥物[9-11]。另外造成癌癥患者死亡率極高的另一個原因是腫瘤細胞的轉移?，F在國內一些實驗室已經開始采用蛋白質組學技術，通過對高低轉移的細胞株蛋白的比較，來尋找與腫瘤轉移相關的蛋白質，同樣也可以以高轉移株異表達的蛋白為靶點，開發抑制腫瘤轉移的新藥[12]。
2．2 新型抗生素 由于傳染病是死亡的主要原因，因而抗感染藥仍然是各國新藥開發的熱點之一。但面對抗生素的耐藥問題以及不斷出現的新的微生物感染性疾病，老的方法已經束手無策，其根本的原因是在于對藥物的作用機制缺乏透徹的認識。蛋白質組學技術可以人們更清楚的了解細菌內哪些蛋白質會在抗生素的作用下發生改變，以及發生何種改變。根據這些變化，并以蛋白質為新藥設計的靶點，篩選出新一類的抗生素。同時還可以取一些耐藥菌株，考察起耐藥性。另外二維電泳技術還可以讓人們了解在細菌的不同生長階段、不同生理與代謝機制下，蛋白質的表達譜，進而全面掌握不同條件下的細胞內的調節，將這些信息歸檔在數據庫，可有助于建立微生物的細胞模型[13-15]。
2．3 信號傳導分子 靶向信號傳導分子的治療概念是近幾年提出來的。由于許多疾病與信號傳導異常有關，因而信號傳導分子有可以作為治療藥物設計的靶點。信號傳遞過程涉及到成千上萬的蛋白質。蛋白質-蛋白質的相互作用發生在細胞內信號傳遞的所有階段。而且，這種復雜的蛋白質作用的串聯效應可以完全不接受基因的調控而自發產生。通過與正常細胞的比較，掌握與疾病細胞中某個信號途徑活性增加或喪失有關蛋白的改變，將為藥物設計提供更為合理的靶點。
2．4 分子藥理篩選模型采用分子水平的篩選模型的大規模藥物篩選已經被普遍用于第一步初選，其優點為特異性強，靈敏度高，微量快速。蛋白質組學技術應用于篩選模型構建的一個最大的優勢就能更清楚、更詳細的闡明分子藥理機制，提供更為有效、合理的藥理模型。根據現有的蛋白質組學的研究結果表明：蛋白質基因表達的調控構成了真正的藥物作用機制。有關這方面的文獻很多，例如在黃曲霉素誘發的肝癌細胞中加入dithioethiones，通過與對照組細胞的雙向電泳圖譜比較，可以清楚的看到，在它的作用下，使一種名為黃曲霉素B1還原酶的蛋白質得以表達，表明這種蛋白質具有使黃曲霉素失去毒性的作用。因而，基因表達水平的改變是用來反應疾病和藥物作用機制的分子印記。Anderson 等[3]組建了兩個蛋白質數據庫。一個是分子解剖學和病理學數據庫，另一個是藥物的分子效應數據庫。前者主要用來界定蛋白質在不同組織的表達模式和在各種疾病的表達改變，而后者則著眼與藥物蛋白質作用基理的闡明。這些數據庫將成為新藥發現的指南針，同時亦引領人們進入分子藥理學的新紀元。
3 展望
在不久的將來，藥物蛋白質組學還可以在靶點的優化和先導化合物的鑒定和優化發揮重要的作用主要表現為① 靶點的優化-如果涉及小分子抑制劑、抗體、抗原的一些技術手段結合蛋白質組技術體系中，將不僅有助于人們更好的了解疾病過程中蛋白質的功能發揮和疾病產生的各種軌跡，還可以提供一種評價手段，考察作為靶點的蛋白質是否為待篩選藥物的最佳選擇;②先導化合物的鑒定和優化-利用蛋白質組學還可以反過來在蛋白質層面上考察待篩選化合物的藥效學，加速先導化合物的鑒定和優化;③蛋白質組學的發展為中藥的研究提供了契機。因為蛋白質的作用靶點和作用用途大多是通過蛋白質來體現的，如果利用蛋白質組學相關技術研究中藥對細胞蛋白表達譜的影響，就可以建立蛋白質組學和生物信息學等技術平臺，利用此平臺將中藥復方多組分、多靶點、多途徑作用特點與基因蛋白表達關聯起來，比較各自不同的表達差異譜，確定不同配伍組方對應的蛋白表達靶點，從而闡明藥物作用的物質基礎及內在的配伍規律。這種結合不僅對中醫藥基礎理論現代化研究具有重要的理論意義，而且對中藥的研究開發走向世界具有重要的意義.
參 考 文 獻
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蛋白質組學范文2
【關鍵詞】 蛋白質組學；中醫證候；中醫診療；中醫藥現代化
隨著人類基因組序列的完成，人類已經由基因組時代進入后基因組時代?；驍盗康挠邢扌院突蚪Y構的相對穩定性使基因組學研究成功邁入到功能基因組學研究。蛋白質組學遂成為后基因時代的研究前沿和熱點領域。將蛋白質組學引入中醫證候學研究，必將進一步為證候分類、辯證標準的選擇和個體化等提供可靠的依據，對于發展中醫藥學，走中醫藥現代化之路具有深遠的影響。本文綜述了蛋白質組學研究的主要關鍵技術及其與中醫證候學研究的相關性。
1蛋白質組及蛋白質組學
1994年澳大利亞的Wilkin和Williams等第一次提出了蛋白質組（Proteome）概念[1、2]，指由一個基因組，或一個細胞、組織所表達的全部蛋白質。蛋白質組學（Proteomics）以蛋白質組為研究對象，分析細胞內動態變化的蛋白質組組成成分、表達水平與修飾狀態，了解蛋白質間相互作用與聯系，在整體水平上研究蛋白質的組成與調控的活動規律[3]。蛋白質組研究是為了識別及鑒定一個細胞或組織所表達的全部蛋白質以及它們的表達模式，是對基因組研究的重要補充，是生物體在蛋白質水平上定量、動態、整體性的研究[4]。蛋白質組研究數據與基因組數據的整合，將在后基因組研究中發揮重要作用。
2蛋白質組學研究技術
2.1雙向凝膠電泳技術
1975年，意大利生化學家O’Farrell在對大腸桿菌、老鼠及幾尼豬的蛋白質研究中，發明了雙向電泳技術[5]（ISO-DLAT），具有高分辨率、快速、簡便等優點。雙向電泳技術是蛋白質組學研究的核心技術之一，其原理是在相互垂直的方向上，它利用蛋白質等電點和分子量的不同運用等電聚焦和聚丙烯酰胺凝膠電泳把復雜的蛋白質混合物在二維平面上分離。
2.2生物質譜技術
1906年，Thomson發明了質譜，在隨后的幾十年里，質譜技術逐漸發展成為研究、分析和鑒定生物大分子的前沿方法[6]。質譜技術的原理是先將樣品離子化，再根據不同離子間的荷質比（m/z）差異來分離蛋白質，并確定其分子量[7]。到20世紀80年代，因兩項軟電離質譜技術―基質輔助激光解析電離質譜技術（MALDI）和電噴霧質譜技術（ESI）的發明，使得質譜技術取得了突破性進展。這兩種質譜技術具有高靈敏度、高通量和高質量的檢測范圍等特點，使得在pmol（10-12）乃至fmol（10-15）的水平上準確分析分子量高達幾萬到幾十萬的生物大分子成為可能[8]。
2.3 蛋白質芯片
蛋白質芯片是用于研究蛋白質功能模式的一種鑒定方法[9]，是指在固相支持物（載體）表面固定大量蛋白探針（抗原、抗體,受體、配體、酶、底物等），形成高密度排列的蛋白質點陣[10]，可以高通量地測定各種微量純化的蛋白質的生物活性，以及蛋白質與生物大分子之間的相互作用[18]。蛋白質芯片具有快速、高效、微型化、自動化、高通量的特點。
2.4生物信息學
生物信息學是在生命科學、計算機科學和應用數學的基礎上逐步發展形成的一門新興交叉學科，運用數學和計算機手段進行巨量生物信息資源的收集、存儲、處理、搜索、利用、共享、分析與解析的科學[11]，它由數據庫、計算機網絡和應用軟件3部分組成[12、13]。蛋白質組信息學研究方法主要包括蛋白質序列比較分析，蛋白質結構-功能的研究，點突變的設計及家族鑒定，蛋白質空間結構預測，建模和分子設計以及分析蛋白質與蛋白質相互作用的數據庫[14、15]。
3中醫證候學與蛋白質組學
中醫證候是指疾病發生和演變過程中某階段以及患者個體當時所處特定內、外環境本質的反映，它以相應的癥、舌、脈、形、色、神表現出來，能夠不同程度地揭示病因、病位、病性、邪正盛衰、病勢等病機內容，為辨證論治提供依據。中醫的“證”是指疾病在演變過程中各種病理因素在體質、自然環境、社會心理等因素和多種矛盾綜合作用于機體的整體反應，是診察和思辨所得。而蛋白質組學摒棄了經典分子生物學研究個別基因的習慣，從蛋白質組整體水平上闡述“一種基因組所表達的全套蛋白質”，以建立對生命現象的整體認識。這與中醫學的“整體觀”具有高度的一致性，且蛋白質組學研究方法的整體性和系統性與中醫基礎理論的整體觀和系統性又極為相似[16]。因而，將蛋白質組學應用于中醫證候學研究，不僅能反映一系列癥狀的物質背景，而且能進一步了解不同蛋白組分的在證表現差異和激烈程度[17]，將是揭示證實質的最有效手段[18]。
在證候理論指導下，運用功能蛋白質組學的方法，通過探討證候，特別是同病異證或異病同證的蛋白質差異表達及翻譯后的修飾情況，揭示與某一證候形成相關的所有蛋白質及其特征，在整體蛋白質表達的水平上闡明證候的本質，則可稱為證候蛋白質組學[19]。這種將蛋白質組學應用于“證”的研究，能夠溝通“實體結構”和“功能模擬”的橋梁，整體上比較不同疾病、同病異證之間的蛋白質圖譜差異，探索蛋白質表達圖譜與中醫分型的系統的、有規律的聯系。
4展望
運用蛋白質組學技術對中醫證候進行研究，為尋找“證侯”的標志蛋白質，揭示中醫“證”理論中蘊藏的科學內涵，闡明中醫診療的分子機理，最終在分子生物學水平上解釋生理和病理奠定了基礎[20、21]。中醫證候是辨證論治的基礎和核心，依據蛋白質組學的理論和技術來探索中醫學理論的基本內涵、中醫證候蛋白質組學以及從蛋白質組學水平探索中藥藥效的機理，都可能成為中醫藥理論和治療研究的突破口。中醫學的發展與現代科學蛋白質組學的交叉，一方面可使中醫學吸取新的思想，取得進一步發展的動力，另一方面又因其獨特的理論與視角，也可為蛋白質組學乃至現代科學的研究與發展提供新的思路[19]。
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蛋白質組學范文3
關鍵詞：免疫蛋白組學；研究進展
中圖分類號：Q939.91文獻標識碼：A文章編號：1672-979X(2007)03-0050-05
Research Advance in Immunoproteomics
HAN Chen
(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)
Abstract：Immunoproteomics is a new science from the combination of proteomics and immunological analytical methods. The forming process，tools, main technical points and applications of immunoproteomics have been discussed in this paper. Meanwhile, the development of this new science is prospected in terms of its limitations.
Key words：immunoproteomics; advance
免疫原性蛋白質一直是微生物學家及醫學家研究的熱點。酶聯免疫吸附測定（ELISA）、免疫共沉淀及蛋白質印跡（Western blot）等技術都是基于抗原抗體特異結合的原理，用于檢測抗原存在與否，及探測一種疾病或一種微生物的免疫蛋白質組。但是，ELISA不能區分不同的免疫原性蛋白質，免疫沉淀則需要大量的抗體，且在抗原鑒定前需要去除抗體。起初，科學家曾試圖用抗體從電泳后的固體膠中探測抗原，但因所需抗體量大、操作過程復雜且重復性差等原因進展緩慢。蛋白質從凝膠向膜轉移技術的建立，使經凝膠分離后免疫原性蛋白質的探測成為可能，也促進了蛋白質印跡技術的發展。但傳統的蛋白質印跡技術由于電泳分離的效果差，及抗原鑒定成功率低，往往只用于普通的檢測、分析，很少用于大規模探測免疫原性蛋白質[1]。
蛋白質組學的特點是采用高分辨率的蛋白質分離手段，結合高效率的蛋白質鑒定技術，研究蛋白質的各種代謝和調控途徑[2]，使分離高分辨率及鑒定高成功率復雜蛋白質成為可能?，F代蛋白質組學技術與傳統免疫雜交方法相結合產生了一門新興的交叉學科免疫蛋白質組學（immunoproteomics）[3]。
1 蛋白質組學
1.1概述
蛋白質組學屬蛋白質化學的范疇，蛋白質化學包括研究蛋白質的結構和功能，通常涉及生物化學和酶學。蛋白質組學重點研究組成一個大系統的多個不同蛋白質的相互作用，它需對復雜混合物進行分析，不是通過測定完整序列進行鑒定，而是在數據庫匹配工具幫助下進行部分序列測定。它是系統生物學而不是結構生物學；是鑒定系統的行為而不是鑒定任何單一組分的行為。
“蛋白質組”是一種細胞、組織或完整的生物體所擁有的全套蛋白質[4]。生命科學的研究工作主要有4個層次：基因組學（genomics），轉錄組學（transcriptomics），蛋白質組學（proteomics）和代謝組學（metabolomics）。人類基因組計劃（human genomic project）順利完成之后，后基因組時代（post genome era）來臨，從而蛋白質組學成為科學家面臨的最大挑戰[5-7]。
蛋白質組學研究也是對分析手段的挑戰。如何同時測定一個生物中大量或全部基因的表達似乎通過引入cDNA或寡核苷酸微陣已得以解決。用DNA微陣和相關方法分析基因表達依賴于兩個重要工具：聚合酶鏈反應（PCR）和寡核苷酸與互補序列的雜交。但是沒有類似的工具用于蛋白質分析。原因首先是沒有蛋白質PCR等價物，目前不可能有多肽分子類似于核苷酸通過PCR復制的方式復制；其次，蛋白質不能專一性與互補氨基酸序列雜交。
另一個蛋白質組學的特有問題是細胞中每一個蛋白質產物并不一定只有一種分子實體。這是由于蛋白質翻譯后有修飾[8]。修飾的內容隨蛋白質的種類、細胞的調節機制和環境因子變化，許多蛋白質以多種形式存在。對任何特定基因的多種蛋白質產物進行檢測和區分的必要性使蛋白質組學在分析方面更具挑戰性[9]。
1.2蛋白質組學的工具
高通量、高靈敏度和規?；碾p向凝膠電泳-質譜是目前最流行、最可靠的技術平臺[10]；酵母雙雜交技術已用于研究蛋白質連鎖群和蛋白質功能網絡系統。生物信息學方法在蛋白質組學研究領域已得到有效的利用，其中突出的代表是Eisenberg等聯合采用系統發育分布圖（phylogenetic profiles）法、融合蛋白序列（rosetta stone）法和基因鄰居（gene neighbor）法，成功地建立了酵母沉默信息調節子（silencing information regulator，SIR）作用網絡和酵母朊病毒（prion）功能連鎖網絡。
除雙向凝膠電泳，其他的蛋白質分離技術包括一維十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳 （1D -SDS AGE）、高效液相色譜（HPLC）、毛細管電泳（CE）、等電聚焦（IEF）和親和層析。最有力的技術是將不同的蛋白質和肽分離技術結合為多維技術，例如離子交換液相層析（LC）與反相高效液相色譜（RP-HPLC）的串聯是分離復雜肽混合物的有力工具[11]。
1.3蛋白質組學的應用
1.3.1蛋白質表達譜鑒定生物或細胞的特定狀態，如分化、發育狀態或疾病狀態下蛋白質的表達以及物理、化學刺激下蛋白質的表達。這種信息對于檢測藥物治療的潛在靶子極為有用。
1.3.2蛋白質網絡譜這是在生物系統中測定蛋白質之間相互作用的蛋白質組學方法。大多數蛋白質在執行功能時與其他蛋白質密切相關，這些相互作用是通過體外純化的蛋白質和酵母雙雜交系統獲得的。通過親和俘獲配對技術與分析蛋白質組學方法相結合，蛋白質組學可以鑒定更復雜的蛋白質網絡。在細胞中多蛋白質復合物與點到點的信號傳導途徑有關。在蛋白質網絡譜可測定的過程中，所有參與者的狀態是蛋白質組學最具遠大前景的應用之一。
1.3.3蛋白質修飾譜這是鑒定蛋白質怎樣以及在何處得到了修飾。許多蛋白質翻譯后的修飾控制著蛋白質的靶向、結構、功能和轉換。此外，許多環境化學因素、藥物和內源化學因素可產生修飾蛋白質的活性親電體。修飾蛋白質可用抗體測定，但是一個特定修飾的精確序列位點往往是未知的。蛋白質組學是研究翻譯后修飾的性質和序列專一性最好的方法。此法的擴展允許在一個網絡中同時鑒定調節蛋白質的修飾狀態，這是蛋白質組學技術的重要擴充[12]。
2 免疫蛋白質組學的技術要點
2.1二維凝膠電泳
二維凝膠電泳（two-dimensional gel elect-rophoresis，2DE）又稱雙向凝膠電泳，它的發展使得蛋白質混合物的分離達到高重現性和高分辨率，使定性和定量分析2個或多個細胞或組織標本中的蛋白質成為可能。2DE的出現早于通過基因測序技術檢測基因表達的方法，但2DE本身是一種重要的描述性技術，當分離后的蛋白質缺少快速和可靠的鑒定工具時，它在分子生物學研究中的應用受到限制。
軟電離技術電噴霧離子化 （ESI）和基體輔助激光解吸電離 （MALDI）的出現，使質譜成為現代蛋白質科學中最重要的組成部分。基體輔助激光解吸電離-飛行時間質譜（MALDI-TOF-MS）、電噴霧離子化串聯質譜（ESI-MS/MS）取代了速度較慢、靈敏度較差的Eadman化學降解法，用于分析和鑒定2DE分離所獲得的蛋白質樣品。此類方法的一般步驟是：先從2DE膠切下待分析的蛋白質斑點，用胰蛋白酶對蛋白質進行膠內消化，然后用質譜技術分析消化后得到的多肽片斷，用MALDI-TOF-MS測定酶解后的多肽片斷得到肽質量指紋圖譜并通過數據庫檢索來對蛋白質進行鑒定。在同一實驗中未鑒定的蛋白質，再用納升電噴霧串聯質譜（nano- ESI-MS/MS）或聯機的反相毛細管柱液相色譜電噴霧串聯質譜進行自動的數據掃描，肽離子經碰撞誘導裂解（CID）產生的串聯質譜圖譜，與數據庫中肽序列的理論串聯質譜圖進行對比檢索，鑒定蛋白質。
納升電噴霧串聯質譜是基于Wilm和Mann的理論研究，現已成為分析從1D和2D上分離得到的微量蛋白質的有力工具。電噴霧上樣還可在電噴霧接口前用HPLC分離多肽（在線CapLC-ESI-MS/MS）。nano-ESI- MS/MS和在線CapLC-ESI-MS/MS 2種方法是相互補充的，各有優勢[3]。
2.2 半干轉印
蛋白質從凝膠中向固相支持物的轉移創造了Western免疫雜交研究方法，由于是在液體環境中進行，它轉移速度慢，需要大電流，而大電流易產熱，所以實驗需在低溫下進行，使用很不方便。半干轉印解決了這個問題，且避免了緩沖液中不純雜質向固相膜載體的轉移。半干轉印法只需將凝膠與膜緊貼，夾在轉移緩沖液浸泡過的濾紙中間，然后將它們一起置于石墨電極之間，接通電源即可轉移，在室溫下1~2 h即可完成，非常方便。由于SDS在轉移環境中與蛋白質可逆結合，如果膠上的蛋白質與SDS已經分離，則它由于失去了電場提供的驅動力而不能轉移到膜上；相反，如果蛋白質已經轉移到膜上而仍未與SDS分開，則蛋白質可能穿透膜而不能結合到膜上，因此，要控制好半干轉印的時間。一般而言，高相對分子質量的蛋白質易丟掉SDS而留在膠中，低相對分子質量的蛋白質則不易丟掉SDS穿透膜。在陰極濾紙的轉印緩沖液中補加SDS可促進SDS與蛋白質結合，從而有利于高相對分子質量蛋白質向膜上轉移；通過增加雜交緩沖液中的離子強度，增加蛋白質與膜之間的疏水性相互作用，使低相對分子質量蛋白質獲得了較好的雜交效率。
2.3免疫芯片
免疫芯片（immunochip）作為一種高通量同步多元檢測系統，其檢測操作所需樣品量少、反應速度快、靈敏度高、穩定性好，在分子診斷學和蛋白質組學領域將會大有作為[13]。
目前，蛋白質組分析的研究主要依靠雙向電泳和質譜，繁瑣且低效，亟需建立簡便易行、靈敏、高通量的表達蛋白質分析方法。其中之一就是基于抗體微陣列的蛋白質芯片[14]。通過抗體工程可以得到各種重組抗體，加上目前商業可得的抗體，將組成數量可觀的抗體庫，應用這些抗體制造的抗體微陣列免疫芯片即能對含有各種功能基團的蛋白質進行全面快速的分析。
隨著芯片微型化技術的發展，微點的尺度進一步縮小至納米尺度，出現了納米陣列（nanoarray）免疫芯片。納米點陣應用原子力顯微鏡（atom force microscopy，AFM）的針尖制作，納點（nanospot）直徑一般為100~350 nm，僅約為微米陣列中微點尺度的1/1 000。它不僅微型化程度高，而且檢測程序無需進行分子標記，可直接用于復合物的測定，與表面等離子體共振（surface plasmon resonance，SPR）檢測方法有相似之處。2002年，美國西北大學的研究人員利用AFM制作了以免疫球蛋白為捕獲探針的納米陣列免疫芯片，并驗證其可與抗免疫球蛋白結合反應。
探針點并非越小越好，當點尺度小到一定程度時，因每點所含捕獲分子數量過少，檢測體系將表現出較大的差異性，從而失去統計學意義[15]。
3 免疫蛋白質組學的臨床應用
3.1在糖尿病中的應用
Ⅰ型糖尿?。═1DM）是一種多基因、多病因的自身免疫性疾病，發病特點是選擇性且不可逆的破壞胰島B細胞，導致胰島素產生障礙，患者終生需要外源性胰島素。1987年，Nepom等用2DE和免疫沉淀法分析T1MD患者HLA分子，發現HLA分子存在雜合性。Winer研究非肥胖型糖尿?。╪on obesity diabetes，NOD）小鼠和糖尿病患者，通過SELDI-TOF-MS的質譜技術鑒定出胰島Schwann細胞和Langerhans細胞分泌自身抗體，刺激膠質纖維酸性蛋白。研究發現，T1DM發病機制中存在自發免疫系統對抗胰島神經組織的途徑。Nielsen等的體外研究發現，B細胞成熟過程中在2 239個蛋白點中135個有差異變化，這是翻譯后修飾的結果，這些翻譯后修飾的蛋白質是研究T1DM發病機制的潛在靶位[16]。
蛋白質組學的研究技術在提高，將雙向電泳技術用于小鼠組織，通過增大2D膠、使用窄范圍的pH膠、細胞器分離可以獲得超過10 000個蛋白點，遠遠超過傳統方法獲得的1 900個蛋白點。用 IL-1β研究胰島B細胞系的蛋白質組學得到得結論是T1DM發病是多因素、動態的，并非某個基因單獨作用的結果。
3.2在腫瘤診斷中的應用
蛋白質組學被用于鑒定癌癥診斷的標志物，檢測疾病進展和鑒定治療的靶位。它在發現癌癥的標志物方面具有重要價值，因為蛋白質組反映了細胞內在的遺傳程序和直接的環境影響。美國國立腫瘤研究所組織的早期疾病探測研究機構多中心三期臨床試驗得出結論：通過血清及儀器標準化質控，增強激光解吸電離飛行時間質譜（SELDI-TOF-MS）是目前最有希望的檢測腫瘤早期的方法[17]。對乳腺癌和卵巢癌檢測的敏感性和特異性為93%和91%，較傳統的檢測標志物癌抗原提高很多[18]；對前列腺癌檢測的敏感性和特異性為83%和97%；國內外學者還用SELDI技術對肺癌、肝癌、胃癌、腸癌、食道癌、鼻咽癌、喉癌、胰腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤進行了檢驗和研究，也取得了很好的效果[19, 20]。
3.3在病原性疾病中的應用
許多感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、梅毒、鼠疫等的抗原尚依賴ELISA、放射免疫法、免疫熒光法等間接測定，用SELDI則可同時直接檢測這些疾病特異性抗原的相對分子質量，并進行窗口期檢查，這是其他檢測手段無法做到的。
Jungblut等[21]通過免疫蛋白質組學手段，利用感染早期和晚期患者的血清研究了嘎氏疏螺旋體的免疫原性蛋白，在驗證了傳統使用的2個靶標抗原的同時，又找到了2個新的靶抗原。并且在幽門螺桿菌的診斷中，分別用幽門螺桿菌感染不同階段及其他原因導致的胃炎患者的血清，探測了幽門螺桿菌不同菌株的免疫原性蛋白，對其感染特異的免疫原性靶標蛋白進行了深入系統的研究，為其診斷、預防和治療奠定了良好的基礎。
應天翼等[22]提取福氏賀桿菌2a 2457T全菌蛋白進行不同pH梯度的雙向電泳，結合蛋白質印跡技術尋找發生免疫反應的蛋白質。用MALDI-TOF-MS鑒定了19個免疫反應蛋白點，對應于10種蛋白質，成功建立了福氏賀桿菌2a 2457T的免疫蛋白質組學研究方法，為尋找保護性抗原打下了基礎。
Pitarch等[23]通過免疫蛋白質組學手段從白假絲酵母中鑒定到了42個有免疫原性的持家酶。通過進一步的研究發現，在念珠菌病發病過程中，磷酸甘油酸激酶與乙醇脫氫酶抗體的產生與刺激人的免疫分化有關，并驗證了循環系統中白假絲酵母特異性抗體對念珠菌病發展的抑制作用。他們認為，高濃度的抗烯醇酶抗體的出現標志著患者處于恢復期，可作為病情發展的標記物。此研究為念珠菌病的早期檢測及臨床跟蹤提供了靶標，且可能被用作設計抗真菌藥物及疫苗的靶標。
3.4在其他疾病中的應用
英國Rrian Austen研究小組檢測了老年性癡呆（AD）患者的組織和腦脊液，發現了一種β-淀粉樣蛋白多肽，并被公認為是人腦產生神經退行性改變的標志物[24]。用SELDI進一步確定了抗原變異片段，為B型多肽的片段1~42，相對分子質量為4 511，是引發疾病的關鍵標志物。
在心血管病的診斷中，Allard等用SELDI技術首次發現載脂蛋白C-I（ApoC-I）和載脂蛋白C-Ⅲ（ApoC-Ⅲ）可區別缺血性和出血性腦卒中。用SELDI技術測定補體C3α鏈及纖維蛋白原的早期降解蛋白指紋，能更早地發現心肌梗死。
最近，Chen等提出免疫蛋白質組學應該分為3部分，（1）通過免疫蛋白質組學篩選外膜中具有免疫原性的蛋白質；（2）通過免疫后攻毒的方法鑒定免疫原性蛋白的保護性；（3）通過其中和能力來確定候選疫苗。按照上述原則，該研究小組通過實驗從嗜水氣單孢菌的外膜蛋白中篩選出了保護性達71.4%的抗原。但研究者認為，如果只作為診斷靶標，后兩步不是必需的，而應通過與其他菌株之間的交叉反應來篩選。
4 展望
目前免疫蛋白質組學已成功地應用于生物醫學的許多領域，如病源性微生物、自身抗原、腫瘤抗原及蛋白質修飾等的研究；也應用于不同種類免疫反應以及免疫反應過程中不同階段特異性免疫蛋白質的研究。其原理還用于蛋白質翻譯后修飾的研究，如通過磷酸化抗體來探測被檢蛋白質中磷酸化的情況等。在今后生命科學的相關研究中，免疫蛋白質組學將應用于更為廣泛的領域。
方法學上，二維凝膠電泳-質譜仍是目前最流行和較可靠的技術，但其通量、靈敏度和規模化均有待進一步加強，一些學者開始重視研究以色譜/電泳-質譜為主的技術。此外，酵母雙雜交技術雖已用于研究蛋白質連鎖群和蛋白質功能網絡系統，但尚缺乏快速、高效的手段獲取復雜蛋白質相互作用的多維信息。蛋白質組的生物信息學研究雖已有成功的先例，但其應用范圍與準確率仍需提高，所面臨的更大挑戰是如何綜合信息，準確分析蛋白質的相互作用，界定相互作用連鎖群。
學術上，在基因組、轉錄組基礎上的蛋白質組全譜研究，微生物已有成功的報道，但是在高等生物尤其是哺乳動物尚未見報道，人類組織或細胞的蛋白質組全譜研究則基本未涉足。此外，人類基因組草圖雖已公布，但是，估計的3.5萬左右基因中一半以上屬理論推測，需要從蛋白質組水平予以檢驗與確認，因此，開展人類組織或細胞的蛋白質組表達譜的分析勢在必行。
受基因調控的細胞內各種信號轉導途徑之間是相互交錯和彼此關聯的。雖然近年人們對轉導途徑以及相互關系的認識取得了進展，但是，針對任一生物體組織、細胞開展全方位的蛋白質組相互作用網絡的分析鮮有報道。而此類相互作用網絡的揭示對于深刻認識重要生理、病理過程的機制是不可缺少的[25]。
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蛋白質組學范文4
【關鍵詞】 低劑量輻射 二維凝膠電泳 質譜
serum proteome in mice after low dose radiation
li wei，zhang yiqiong，wang guanjun, wang jie1, zhang xuemin1
deptartment of hematology and onocology, the first clinical hospital of jilin university, changchun 130021 china; 1national center of biomedical analysis,beijing 100850,china
abstract this study was purposed to investigate the mechanism of low dose radiation (ldr) by proteomic technology and to find the key proteins of the hormesis and adaptive response induced ldr, which provided the foundation of experimental and theoretical basis for the clinical application of ldr. twodimensional electrophoresis (2de) was used to screen protein patterns of normal serum and serum of mice exposed to ldr in different time for qualitative and quantitative differences in protein expression. and the differentiallyexpressed proteins between the two groups were identified by matrix assisted laser desorption/ionizationtime of flightmass spectrometry (malditofms). the result showed that among the differentiallyexpressed proteins between the group exposed to ldr and the control group (shomirradiated group), it was found that after ldr new 4 proteins appeared, 13 proteins were upregulated, 6 proteins were downregulated, 3 proteins disappeared in the group exposed to ldr. in different time the quantity of some proteins was different, the protein expression had some characteristics, the estrogen receptor 2 was downregulated, the vitamin dbinding protein and apolipoprotien were upregulated in the group exposed to ldr. it is concluded that ldr upregulate or downregulate some proteins, some proteins related with ldr were found. it may provide some new explanations for the effect mechanism of the ldr.
key words proteome； low dose radiation； twodimensional electrophoresis； mass spectrum
j exp hematol 2007; 15(1):191-194
近十幾年來，低劑量輻射的生物學效應的發現具有重要的實際意義，人們將其生物學效應分為兩大類，一是興奮效應，二是適應效應。然而，目前對其作用機制尚不十分清楚。已有人證明，低劑量輻射后，松果體及免疫細胞的某些膜抗原、信號蛋白、周期蛋白等發生變化，繼而間接或直接地產生免疫刺激作用［1-3］， 但是，國內外有關低劑量輻射對造血系統作用機制的研究報道還很少。隨著蛋白質組學研究的興起及其研究技術的開發和完善，從細胞蛋白質總體水平研究生命的活動規律已成為可能，蛋白質是生命功能的直接載體，蛋白質翻譯后加工對功能的影響意義重大，而該領域的研究為基因組所不及。因此，用蛋白質組學方法對低劑量照射組及假照組的血清蛋白質表達差異進行分析，有利于發現與低劑量輻射作用機制有關的蛋白，從細胞整體水平上動態地研究低劑量輻射對造血系統的作用機制，為低劑量輻射的臨床應用提供實驗依據和理論基礎。
材料和方法
昆明雄性小鼠體重（20±2）g，均購自本校動物部。共120只，隨機分為兩組：每組60只，一組為假照射組，另一組給予75 mgy的x線照射，分別于照射后24 、 48 、 72小時處死。 每個時間點分別處死照射組小鼠20只，對照組小鼠20只。
照射條件
深部x 線發生機,電壓200 kv,電流10 ma,濾板0.5 mm cu + 1.0 mm al,全身照射,靶源與皮膚距離212 cm ,劑量率12. 5 mgy/ min。
樣品的制備
在處死小鼠前，每只小鼠給予腹腔注射2.5 ml 肝素，2分鐘后進行眼球后動脈取血 。將血漿436×g離心，取上清，去掉紅細胞，再經2 280×g轉高速離心取上清，基本去掉血小板。每組將20只小鼠的血清混合，用 bradford法定量后按一次銀染或考馬斯亮藍染色的量分裝，-70℃保存備用。
雙向凝膠電泳
用雙向凝膠電泳（2de）［4］方法進行細胞蛋白質的分離，利用銀染和考馬斯亮藍染色方法進行電泳凝膠染色。
凝膠圖像采集與分析
染色后的雙向電泳凝膠用凝膠圖象掃描儀（amersham pharmacia biotech）掃描。數字化圖像文件采用nonlinear dynamics公司的二維電泳處理軟件（imagemastertm 2d elite 5.0）分析，獲得每個蛋白點的分子量（mr）、等電點（pi）及相對含量。
差異表達點的質譜鑒定
加大雙向電泳中的蛋白上樣量（1 mg），用考馬斯亮藍染色方法進行染色，找到對應的差異點，切出蛋白點后進行脫色、膠內胰酶酶切和肽段提?。?］，然后用malditof/ms進行肽質量指紋譜（pmf）分析。檢索結果的可靠性用肽段匹配率、得分值（score）和匹配肽段在對應蛋白內的序列覆蓋率進行評價。
統計學分析
用newmankeuls方法檢驗差異蛋白點相對含量的差別是否有統計學意義。
結 果
樣本的2de圖譜的分析
本研究小鼠的血清，是將20只小鼠的血清混合，基本可以忽略個體差異。經imagemaster 2d elite 5.0軟件及手工分析，每塊2de膠可分離近800個蛋白點左右。每組樣本都經過3次以上的重復試驗，同一份標本平行電泳的匹配率在95%以上，并且各蛋白點的強度變化無顯著性差異，說明本實驗條件具有很高的穩定性和重復性。差異表達點標示如圖1，假照射組與照射組不同時間點差異表達點在2de圖譜上局部放大圖如圖2。通過對照射組與假照射組血清雙向電泳圖譜比較發現，在照射組新出現的蛋白點有4個，表達上調的蛋白點有13個，表達下調的蛋白點有6個，消失的蛋白點有3個。不同時間的差異表達點詳細列于表1，每個差異表達點的等電點和分子量列表見表2，某些差異表達點在不同時間點表達量呈現動態的變化，圖3 為差異蛋白點隨時間變化的半定量曲線，%vol代表蛋白點的相對體積，%vol=（vol/∑ns=1vols）×100， vols是在包含n個蛋白點的一張凝膠中蛋白點s的體積。%vol把蛋白質上樣和染色引起的變化考慮進去,當%vol比較超過兩倍以上認為有統計學意義。如圖3所示，11、12號點在24、48、72小時與假照組相比表達均上調，但在48小時表達上調最明顯，在72小時蛋白表達量逐漸降低。5號點在照射組48小時表達量最少。
差異表達點的質譜鑒定
鑒定結果表明，大多數蛋白點的出峰情況較好。本研究蛋白點質譜鑒定的詳細列表見表3。圖4為malditofms對5號點質譜分析結果。一些蛋白在2de上的位置與理論pi和mr不符，或在2d膠上表現出不同的蛋白點鑒定后為同一蛋白質，這與蛋白質的翻譯后修飾有關，如蛋白酶降解、糖基化和磷酸化，目前鑒定出6種差異蛋白質，其中低劑量照射后新出現ttr protein，一種未命名的蛋白消失，
討 論
目前人們對低劑量輻射的作用機制的研究多集中在對個別或少數蛋白質的作用進行探討，而低劑量輻射對機體的生物效應表現在多個系統和多個層面，有必要用更高通量的方法全面地分析其發生機制。因此用蛋白質組學方法對低劑量照射組及假照射組的血清蛋白質表達差異進行分析，從細胞整體水平上動態地探討低劑量輻射對造血系統的作用機制，有利于發現與低劑量輻射的作用機制有關的關鍵蛋白質，為低劑量輻射作用機制的研究開拓的一個新的研究方法。
通過對照射組與假照射組血清雙向電泳圖譜比較發現，在照射組新出現的蛋白點有4個，表達上調的蛋白點有13個，表達下調的蛋白點有6個，消失的蛋白點有3個。某些蛋白質點的表達在不同時間呈現動態的變化（如11、12、5號點），這與我們課題組前期工作的結果［6］相一致，低劑量輻射對造血系統的影響在照射后24小時開始出現，在48小時作用最強，在72小時后作用逐漸消失。
本研究發現低劑量輻射后血清中維生素d結合蛋白表達上調，維生素d結合蛋白是核受體超家族的成員［7］，核受體與啟動子和增強子上的激素應答元件及其它dna 序列特異性激活因子結合，從而激活或阻遏靶基因的轉錄，特異性調控發育、生殖、代謝相關基因的表達，低劑量輻射后血清中維生素d結合蛋白的表達增加，從而影響了信號的傳導、基因的表達，可能產生某些保護性蛋白，而發生生物學效應。此外，低劑量輻射后血清中雌激素受體表達減少，有研究表明，前列腺癌激素治療中常伴有良性但疼痛的乳腺增生，低劑量輻射可以減少或減輕這種副作用的發生［8］，男性乳腺發育與雌激素有密切的關系［9］，低劑量輻射可能是通過減少雌激素受體的表達來影響雌激素的作用從而產生這一生物學效應。另外，雌激素除調節人體生長發育和生殖外 ，在心血管、腫瘤、骨代謝等方面還具有廣泛的生物學效應［10］。 雌激素受體也屬于核受體超家族的成員［7］，它能與dna 應答元件(dnaresponsive element) 結合的配體激活轉錄調控因子，最終通過影響轉錄起始復合物的組裝和活性作用來調控靶基因轉錄。這些可能是低劑量輻射產生多種生物學效應的機制之一。其它差異蛋白的功能涉及細胞代謝、細胞形態維持和信號傳導等有待于進一步探討。
本課題組以往對低劑量輻射引起生物學效應的研究［11,12］也反映了細胞對低劑量輻射反應過程的多樣性，它覆蓋了細胞周期、信號傳導、細胞骨架、代謝、應激反應等重要的細胞生物學過程中的多種蛋白質表達的變化。本研究通過蛋白質組學方法對低劑量輻射后血清蛋白質表達差異進行分析，表明低劑量輻射使細胞某些蛋白表達上調或下調分泌入血清或者直接使血液有形成分的蛋白發生變化，通過這些蛋白質的變化影響各系統功能的改變，產生興奮效應和適應效應。這為低劑量輻射作用機制的研究提供了一種新的有效的研究手段，從整體水平動態地探討低劑量輻射的作用機制，進而為低劑量輻射的臨床應用提供實驗依據和理論基礎。
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蛋白質組學范文5
關鍵詞：刪除；元數據；生物數據源
中圖分類號：TP274+.2 文獻標識碼：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.05.007
隨著人類信息技術的進步，以及對生物信息學研究的不斷地深入。新的生物數據信息庫不斷建立，存儲的數據呈指數級增長(圖1)，為了應對生物技術高速發展而引發的數據在存儲、分析等的應用需求，研究人員需要的數據也早已不局限在某個單一數據庫中，而是分散在多個相關數據源中[5]。那么如何共享整合這些高度復雜的海量實驗數據、成為了生物信息學研究中最需要解決的問題之一。由不同的研究機構在不同技術與科研條件下根據其自身的研究或應用的背景建立的各個大型生物數據庫，不但在語法、語義、模式等各方面的異構[1]，且還都具有分布、自治和動態的特點。海量的異構數據源嚴重影響了數據的共享與整合，給科研人員的研究工作造成了許多困難。
近年來，人們通聯邦數據庫、中間件和數據倉庫等技術在不同的著重點和應用上部分的解決了數據共享問題，但是數據源模式異構的難題還沒有實質性的解決方案。元數據是對數據源所存儲數據的詳細描述，不但包含了數據的名稱、類型，還提供了數據的上下文描述等信息。因此我們可以將各數據源的元數據按照統一的標準提取出來存放在服務器的元數據倉庫中，并與按照用戶查詢要求建立的用戶模式字段映射，就能夠通過解析用戶模式得到對應的各數據源模式查詢信息，將查詢結果進行整合，并按用戶模式的要求進行輸出，就能夠初步的實現數據的共享和整合?；谝陨戏治?，課題組提出了基于元數據的蛋白質組學數據資源共享與整合方案，本文討論的內容主要是蛋白質組學元倉庫的管理與維護工作中刪除元數據的方法，并解決由于刪除元數據和生物數據源更新而帶來的元數據的變化，而引起的用戶模式與元數據的映射等一系列問題。
在上文中我們已經介紹了元數據的特點，與數據倉庫的集成方法相比，使用元數據進行數據集成有以下幾點優勢：第一通過抽取各數據源的元數據，集中存放起來，使我們能夠更加直觀的了解數據源的結構特征；第二由于數據源中的元數據同海量的數據信息相比其所需的存儲空間要小的多；第三各個數據源的結構相對穩定，那么元數據信息的更新頻率會相對較
CWM建立的元倉庫，是把關系數據庫中的元數據信息抽離出來，以五個密切關聯的層和二十一個互不相同但又緊密相關的包（Package）構成的，因此如果要清除元倉庫中某些元數據時，我們首先要確定該元數據的實體類下是否含有子類，如果該數據的實體類下面有子類，則需要進行循環判斷直到找出該類下所有子類為止，然后判斷該元數據及其子類是否與用戶模式中的用戶模式字段建立了映射關系，若建立了映射關系，就不能直接將他們的映射關系刪除，否則會造成當用戶在使用用戶模式進行查詢時，無法獲得正確和完整的數據。那么如何處理這一問題呢？由于用戶模式下的用戶模式字段和元數據之間的關系是生物學家建立的，我們不能準確的理解其中術語的含義，因此我們需要將刪除信息提供給用戶模式的制定者（生物學家），由他們來最終確定是刪除該映射關系，還是進行其它關聯。對于元倉庫中元數據的刪除主要是通過函數prodeletes(int [],Connection)調用CWM中自帶的存儲過程“Delete_包名_類名 @_ID INT”進行。如果該元數據的實體類下包含子類信息，則通過函數CWMGetMVLinks()調用存儲過程“Get__@關聯端ID INT”讀取其子類的數據信息，然后在進行刪除工作。具體的流程如圖3所示。
蛋白質組學范文6
通過分析原發性肝癌的蛋白質組學研究現狀及肝癌中醫辨證分型研究，探討應用蛋白質組學技術研究肝癌中醫證型的可行性及方法，給傳統證候研究帶來新的契機。
【關鍵詞】 原發性肝癌 蛋白質組學 證候
隨著現代醫學的發展，人類基因組計劃的完成，標志著人類基因研究進入了一個新的階段，但基因組DNA序列并不能完全反映這些信息，不足以描述整個生命活動，深入研究基因功能的執行者——蛋白質顯得十分必要，蛋白質組學是應用大規模蛋白質分離和識別技術研究蛋白質組的一門學科。原發性肝癌的發生是一個多環節、多因素的復雜過程，在分子水平有不同的功能性蛋白的參與，若能為肝癌的辨證分型提供現代醫學生物學依據，將對“證”的半定量化、定量化及客觀化、標準化，建立西醫微觀指標與中醫證候的聯系，探索“證”的實質。本文就運用蛋白質組學研究原發性肝癌中醫證型作一初步探討。
1 原發性肝癌的蛋白質組學研究
目前原發性肝癌是我國常見的惡性腫瘤之一，我國年發病人數約35萬，每年約32萬人死于此病，新患腫瘤病人中55％發生在中國［1，2］，嚴重威脅著人們的健康及生命，現已成為我國第二位惡性腫瘤致死原因［3］。目前大多數肝癌診斷時已經是晚期，預后差，中位生存期僅為6個月，3年生存率僅為5.1%，5年生存期為0［4］。
“蛋白質組”這一概念是由澳大利亞的Wilkins和Willians于1994年提出，目前定義為一個基因組所表達的全部蛋白質［5］。蛋白質組學以蛋白質組為研究對象，是專門研究細胞內全部蛋白的動態表達， 是對基因組所表達的整套蛋白質的分析，是真正的對基因的功能(或稱結果)進行研究的一門科學，與基因組的均一性相比，蛋白質組則具有多樣性。從功能水平看，腫瘤是一種蛋白質組疾病。深入研究肝癌患者的蛋白質譜的變化，對揭示和發現肝癌發生、發展的規律有重要意義。
目前有學者運用蛋白質組學技術從細胞、組織、血清等方面對肝癌進行了深入研究。Yokoo H［6］等發現9株分泌甲胎蛋白的HCC細胞株與不分泌AFP的7株HCC細胞株相比，有6種蛋白表達上調，5種蛋白表達下調，質譜分析顯示這11種蛋白與細胞凋亡、糖代謝、細胞骨架構成及蛋白質翻譯有關，而凋亡、糖代謝等的異常均與HCC發生有關。
Li等［7］用雙向電泳的方法和質譜技術分析鑒定肝癌組織和癌旁組織之間的差異蛋白，發現80個點，其中包括Stathmin 1，PCNA， Heat shock 27 kD等與腫瘤細胞增殖相關的蛋白。Song等［8］應用蛋白組學研究方法雙向電泳和質譜技術分析鑒定有轉移和無轉移HCC原發灶組織間的差異表達蛋白，初步鑒定出16個蛋白，包括熱休克蛋白27、角化蛋白28、S100鈣結合蛋白A10等。
Lee等［9］檢測肝細胞癌、慢性肝病和健康人的血清，發現分子質量8920的蛋白質峰與HCV感染密切相關，在HCV陽性的慢性肝病患者及肝細胞癌患者中表達均明顯上調，與HBV感染組、健康人中的表達存在顯著差異，經鑒定這個8920的蛋白質為補體C3a，該補體有可能作為一種獨立的生物標志物，在診斷HCV感染的慢性肝病和肝細胞癌患者的過程中發揮作用。黃成等［10，11］在研究中發現，門靜脈癌栓、腫瘤大小、腫瘤數目是影響肝細胞癌患者血清蛋白質指紋圖譜的重要因素，而性別、肝硬化、AFP等對血清蛋白質指紋圖譜沒有明顯影響；腫瘤大小以5cm分界對血清蛋白質指紋圖譜影響最大；門靜脈肉眼癌栓對血清蛋白質指紋圖譜影響明顯大于鏡下癌栓，其中篩選出的16個蛋白分子標記物可能與肝細胞癌門靜脈癌栓形成有關。
一個基因并不只表達一種蛋白質，遺傳的差異性使得蛋白質的表達差異很大，出現個體差異，因為蛋白質組反應了細胞內在的遺傳程序和直接的環境影響。即在同一生物個體的在腫瘤研究方而，蛋白質組學技術可揭示腫瘤蛋白表達水平的變化與腫瘤發生發展不同階段的關系，有助于腫瘤的診斷和治療，將成為尋找疾病分子標記和藥物靶點的方法之一。蛋白質組學對于機體、組織或細胞全部蛋白質表達和功能進行研究的思路與中醫證候認識疾病的整體觀、辨證觀有著趨同性。通過對差異個體間的蛋白質組比較分析，可以找到某些“疾病特異性的蛋白質分子”，蛋白質組學方法在證候研究中的合理應用，應該會給傳統證候研究帶來新的契機。
2 肝癌中醫辨證分型研究現狀
由于中晚期肝癌的治療效果不理想，中醫藥參與原發性肝癌的多學科綜合治療模式逐漸成為臨床療效提高的關鍵及肝癌臨床研究的熱點之一。盡管近年中醫藥對肝癌的研究取得了較大的進展，具有緩解臨床癥狀，改善生存質量，延長生存期及配合放化療減毒增效的作用。但仍存在著辨證分型不規范、辨證分型難以體現肝癌自身獨有的特點、缺乏流行病學研究等缺點。鑒于目前肝癌患者仍缺乏有效的治療方法及藥物，如何使中醫辨證論治規范化，提高辨證論治的準確度，成為近年來肝癌領域研究的重要課題。
由于肝癌發病的不同部位，疾病所處階段不同，患者體質不同、地理氣候環境不同，故臨床辨證分型的標準不同，目前國內尚無統一意見。張效霞等［12］認為，健脾理氣法是治療肝癌的有效方法，將原發性肝癌辨為脾虛氣滯、濕熱阻滯、脾虛水泛、淤血內停四型，分別選用不同的健脾理氣藥。熊墨年［13］將30例原發性肝癌患者分為4個證型，分別為肝郁脾虛型、氣滯血淤型、肝膽濕熱型、正虛淤結型，給予相應的中醫辨證治療，結果6個月生存率為46.6%；1，2，3，5年生存分別率為25.5%，16.56%，11.04%，7.36%30例患者經中醫辨證治療后，在緩解肝區疼痛、退熱、增進食量等方面有明顯療效。
由于沒有統一的辨證分型標準，相關學者從文獻進行統計學分析歸納，對于肝癌的證型研究基礎具有重要的指導和借鑒意義。李永健等［14］統計近 20 年來國內外公開報道的肝癌辨證分型， 結果發現肝癌最常見的證型依次為肝膽濕熱型、濕熱內蘊型、氣滯血淤 型、肝郁脾虛型、肝腎陰虛型、肝郁氣滯型、脾胃虛型， 而肝膽濕熱型、濕熱內蘊型亦為肝癌證型中常見證型。潘敏求等［15］收錄了建國以來的253篇中醫藥治療中晚期原發性肝癌的主要臨床文獻，采用頻數和排序等統計分析，結果表明氣滯血淤 、濕熱聚毒、脾虛濕困、肝氣郁結和肝腎陰虛等常見證候的頻率為79.07％。
亦有學者將實驗室指標與肝癌證型進行相關性研究，林麗珠等［16］關于原發性肝癌辨證分型與肝功能及肝儲備功能關系的研究結果:AST肝盛脾虛型稍低，肝熱血淤 型次之，肝腎陰虛型最高；ALB則以肝腎陰虛型最低，肝熱血淤 型次之，肝盛脾虛型稍好；而TBIL以肝熱血淤型最低，次之為肝盛脾虛型，肝腎陰虛型最高。周小梅等［17］通過對肝癌常見證型氣虛血淤與氣滯血淤證T細胞亞群進行比較，氣虛血淤證患者CD3，CD4，CD4/CD8下降和CD8升高較氣滯血淤證明顯，說明腫瘤患者氣虛血淤證的免疫功能低下情況比氣滯血淤證嚴重，也就是說出現脾氣虛時免疫功能異常。燕忠生等［18］研究原發性肝癌中醫證型臨床特點與預后關系研究，發現肝腎陰虛型患者較其它三型腫瘤轉移率顯著高，K氏評分顯著降低；肝郁脾虛、氣滯血淤 型患者一般病情較輕，愈后較好，生存期較長，而濕熱毒淤 型、肝腎陰虛型則病情較重，愈后差，生存期短。這些資料為本研究對中醫辨證與實驗室檢查、生存質量、生存期的相關性分析提供了理論依據，但仍存在著研究深度不夠，缺乏多層次、多視角的系統動態研究。
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3 應用蛋白質組學技術研究肝癌中醫證型的探討
辨證論治是中醫的理論核心，中醫“證”是疾病發生過程中不同階段病因病機的高度概括，其外候表現為一組有相互關聯的癥狀和體征群。辨證施治既不同于對癥治療，也不同于西醫的辨病治療。辨證是司外揣內，在具體運用上受到醫患雙方主觀因素的影響，難以客觀化和量化，所以必須通過“證”的內涵研究。既然同一證有共同的臨床表達和病理機制，那么其肯定有共同的物質基礎，而這種物質基礎就很有可能反映在基因或基因組水平上。
蛋白質組學屬于微觀實驗研究，但其動態、宏觀、整體和綜合特點與中醫證候具有的波動性、整體性、時序性、可預測性和標志性極其相似。蛋白質組研究的差異蛋白質在數量、種類和含量上的差異，可能為證候的多樣性、時空性、個體差異性的標志蛋白群的特征；證候的多變性和復雜性與蛋白質組的動態性和多態性概念相吻合。通過證候的蛋白質組學研究， 通過對某一病證相關特定組分的共性加以分析、判斷，能夠幫助人們更好地理解病變過程，有助于疾病的生物標記物的發現而達到輔助臨床診斷的目的，有可能較全面地揭示證候的微觀狀態，為證候的診療提供支持，因此在通過蛋白質組學技術研究肝癌中醫證候具有一定的可行性。
目前，在蛋白質組學研究的方法上，二維電泳－質譜、雙向凝膠電泳、質譜鑒定技術、蛋白質芯片等為有效的技術平臺，為了從“辨基因治療”到“辨證治療”中找出相關性，可以應用蛋白質學技術和方法研究肝癌中醫證型間的差異，如在不同證型人群中提取組織或血清，利用雙向凝膠電泳技術分離蛋白質，進行質譜分析，獲得肽指紋圖譜，通過蛋白質數據庫來鑒定相關蛋白質，找出差異蛋白質譜，分析功能蛋白質差異表達的特征，從而在分子生物學水平找出不同肝癌證型間微觀表達差異；或者是通過比較健康人與肝癌患者、亞臨床肝癌患者同一證型的差異蛋白質譜表達，找出典型證型的微觀特異性；亦或以蛋白芯片技術結合組織芯片技術，研究同一組織中成千上萬個蛋白分子的變化情況，進行生物信息學和統計學的比較分析，從整體上比較肝癌不同證型間的蛋白質圖譜差異，探索蛋白質表達圖譜與肝癌中醫各證型之間系統的、有規律的聯系，建立肝癌證型特定的蛋白質數據庫，從而為肝癌的證型診斷提供依據和方法。
目前蛋白質組學技術在惡性腫瘤的中醫藥研究中鮮有報道，隨著蛋白質組學方法技術的不斷成熟，相信對中醫證候的本質研究將進入更加深入、全面的階段，為探索“證”的本質開辟一個嶄新的局面。
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