《急性脊髓损伤的差异蛋白组学研究》

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“急性脊髓损伤的差异蛋白组学分析”研究工作起止时间为2007年4月至2015年11月。按照计划进行研究,计划任务全部完成,获得阶段性成果。该课题最初通过临床观察发现问题、建立动物模型、改变常规静脉给药途径为鞘内注射,采用蛋白印迹法(Western Blot)、免疫组织化学染色法、适时定量RT-PCR(real-time reversetranscription polymerase chain reaction, Real Time RT-PCR)和原位末端标记法(Terminal deoxynucleotidyl transferase-midiated deoxyuredine triphosphate-biotin nick end labeling, TUNEL)等方法,观察大鼠急性脊髓损伤(Acute Spinal Cord Injury,ASCI)后鞘内注射甲基强的松龙(Methylprednisolone,MP),不同时间点对ASCI后继发性神经细胞凋亡的抑制作用。利用差异蛋白组学等方法为基础的分子生物学研究,首先采用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS),继而运用了先进的同位素标记相对和绝对定量技术(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)对大鼠ASCI后不同时间点给予鞘内注射MP治疗,从中发现损伤段脊髓组织和脑脊液中有意义的差异蛋白表达,并分析了其中的差异蛋白-热休克蛋白(heat shock protein,Hsp)在ASCI代谢通路中起到的潜在作用,为当今难以解决的ASCI的研究奠定了研究基础。研究结果表明:ASCI后,改变传统的大剂量静脉给药,采用MP鞘内注射,使用较小剂量的MP治疗ASCI有一定疗效,避免了大剂量使用激素以后的副作用。鞘内注射MP对ASCI后继发性神经细胞凋亡的抑制作用是通过抑制白介素-1(Interleukin-1,IL-1β),继而抑制caspase-3基因表达,并减轻ASCI后神经细胞凋亡的发生。首先SELDI-TOF-MS技术,继而又运用了先进的iTRAQ技术,联合2D-LS-MS/MS蛋白组学鉴定技术,在大鼠ASCI后的脊髓组织中共鉴定到了2432个蛋白,差异蛋白220个;脑脊液中共鉴定到843个蛋白、差异蛋白107个。其中相关神经再生的差异蛋白12个(上调的有7个,下调的有5个),相关炎症因子的差异蛋白12个。实验发现相关炎症因子Hsp(Hsp90ab1、Hspa4和Hspe1)在ASCI后的继发性损伤中的代谢通路中占据重要作用,对神经细胞的修复有促进作用。

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