北航生物医学工程学院北京生物医学工程维普资讯://cqvip第２卷第４期５２００６年８月北京生物医学工程ＢｉｎｉｍｅｉｌｇｎｅｉｇｅｊｇＢｏｄｃｉｅｒｉａＥｎｎＶｏ．５Ｎｏ．１２４Ａｕｇ．２００５双向凝胶电泳在临床血浆蛋白质组学研究中的技术难点和解决方法罗小云吴庆华中图分类号Ｒ１．３８５文献标识码Ａ文章编号１０—２８〔０６４０３—３０２３０２０〕０—４０４随着双向电泳技术中固相化ｐ梯度的发明、电喷雾Ｈ质谱、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术的应用，蛋白质组学技术已经越来越多的应用于疾病的研究中。临１临床血浆蛋白质组研究的难点１１．浆蛋白质组成分种类繁多．血床蛋白质组学已经成为目前医学研究中的热点。血液标本因取材简便、应用价值高，因此血浆蛋白质组学最具有应用前景，并成为临床蛋白质组学研究中关注的重要问题。临床血浆蛋白质组学主要是采用比较蛋白质组学进行研究，通过比拟患者和健康人、疾病的不同时期、疾病的不同类型的血浆蛋白质组的表达，在血浆或血清中筛选疾病相关性的蛋白、抗原、抗体或标志物，对于疾病的］血浆蛋白质组不仅含由肝脏、小肠等合成的蛋白如白蛋白，而且包含的免疫球蛋白的种类可达上千万种。另外，疾病或生理过程中组织释放入血的泄漏蛋白可达４Ｊ万Ｄ多种，以内分泌腺体等分泌释放入血通过血循环进行功能调节的各种肽类激素，还有细菌感染或寄生虫等释放入血的外源性蛋白等，因此蛋白种类极其丰富。１２血浆蛋白是复杂多样的蛋白质组．一诊断、治疗的检测、预后等具有指导意义，为疾病的病因学和病理生理、治疗等提供线索。目前血浆蛋白质组学在疾病研究中应用的越来越多，如肺癌。胃癌、前列腺、种蛋白即可包含有蛋白前体、剪切体、糖基化、水解后肽段等多种形式。同时还存在蛋白一蛋白复合物、蛋白一糖类、蛋白与脂类等复合物。因此在电泳图谱上、同一癌、乳癌’、肝癌，卵巢癌等患者血清中均发现有特种蛋白可表现为多个点，代表蛋白的各种修饰体、亚基、异的肿瘤标志物。在心梗、心功能衰竭患者中也寻找到特肽段。同样多个蛋白点鉴定出来可能是同一蛋白。因此增异的生物标志。。目前虽然已有基于质谱分析的血浆蛋白质组学的各种技术，但是仍处于初级阶段。双向凝胶电泳作为唯一能同时平行进行大量蛋白复合物的定量表达检加了研究的复杂性和难度，但也提供了研究蛋白复合物和蛋白质结构与功能变化的线索。蛋白质组学技术对于发现复杂生物基质中特异性蛋白的氨基酸序列和转录后的调节是一种敏感性较高的有效方法。例如对血浆ａｌ胰蛋白—一抗酶同工酶在正常人和三种不同的ａｌ胰蛋白酶缺陷和先—一抗测的技术，仍是目前最为广泛研究和应用的主要技术。目前的固相ｐＨ梯度蛋白电泳技术改进了以前两性载体电解质双向凝胶电泳在可重复性、操作性、分辨率等方面的缺天性Ｉ糖基化异常的多肽序列和糖基化的特性鉴定。此ａ外血浆中含有各种盐类、电解质、糖类、脂类、核苷酸、以及代谢产物等，这些均不利于双向电泳的分离。含盐过多导致蛋白质条纹拖尾现象。１３血浆蛋白质组含量差异大．点。多重窄范围胶条可提高分辨率〔ｐ＝００１，结合样Ａｌ．０〕品的预分离技术，可以分辨５０００以上个蛋白〔常规可达２０００蛋白〕以及小于ｌｇ的蛋白点。双向凝胶电泳不像ｎ液相色谱质谱鉴定那样无法鉴定等电点、分子量或需要稳定同位素标记进行定量。双向凝胶电泳的另一大优点是能同时很容易显示多种蛋白转录后调节的变化〔酸化、糖磷基化、蛋白溶解〕。血浆蛋白质组含量差异大，也就是血浆动态范围很大。高丰度蛋白浓度达ｍ／ｌ，低丰度蛋白如一些细胞因子ｇｍ级等可在ｎ／Ｌｇｍ，甚至ｐ／ｌ白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋ｇｍ。白、纤维蛋白原、ａ２巨球蛋白、ａｌ抗胰蛋白酶、补体ｃ．一—一３固相ｐＨ梯度的双向凝胶电泳和质谱鉴定技术目前仍是蛋白质组学的主要手段。本文对基于双向凝胶电泳技术片段、结合珠蛋白等，其含量占血浆蛋白质组的９％。更０具有临床应用价值的低丰度蛋白仅约１％。高丰度蛋白对０低丰度蛋白影响较大，在双向凝胶电泳图谱中可以干扰低丰度蛋白的表达和鉴别。因此如何尽量避免或减少高丰度...