腹主動脈瘤(AAA)是一種常見的老年疾病，65歲以上人群中，男性腹主動脈瘤患病率為4-7%，女性為1-2%。全球每年約有20萬人死于動脈瘤破裂，由于AAA在發(fā)生破裂前通常無癥狀，因此為了評估腹主動脈瘤破裂的風(fēng)險，一些國家建議對65歲以上的人群進(jìn)行超聲篩查。目前還沒有一種生物標(biāo)志物可以作為臨床篩查和監(jiān)測AAA的工具，從而尋找潛力的AAA生物標(biāo)記物是目前預(yù)防和治療的迫切需求。

 

這篇文章于2022年12月發(fā)表在《biomolecules》雜志，作者來自于北京協(xié)和醫(yī)院。在本研究中，作者利用了蛋白質(zhì)組學(xué)和免疫學(xué)兩種方法分析了目前常見的440種細(xì)胞因子，并從中找到了AAA生物標(biāo)志物的潛力因子。

實驗中所有陽性樣本均來自于協(xié)和醫(yī)院AAA患者，對照樣本均來自于協(xié)和醫(yī)院體檢患者。作者利用商品化的細(xì)胞因子芯片，分析440種主要細(xì)胞因子在患者和對照組之間的差異。具體步驟是：1.在室溫下封閉抗體陣列1 h，然后每孔中添加60μL三倍稀釋的待測血漿，并在4℃下孵育過夜。2.將孵育過夜的樣本徹底洗滌后，加入生物素標(biāo)記的抗體孵育2 h并再次洗滌。3.加入80μL Cy3標(biāo)記的鏈霉親和素并室溫孵育1h。4.待反應(yīng)完成后，用法國Innopsys公司生產(chǎn)的微陣列芯片掃描儀InnoScan 300（現(xiàn)升級為新型號InnoScan 710）檢測熒光信號，后續(xù)使用Q-Analyzer Software分析熒光強(qiáng)度，如下圖。

 

在對22例AAA患者和10例正常對照患者進(jìn)行高通量抗體陣列分析后，共鑒定出39個差異表達(dá)蛋白，其中12個血漿蛋白表達(dá)上調(diào)，27個血漿蛋白表達(dá)下調(diào)(圖1A)。同時進(jìn)行OPLS-DA分析，結(jié)果顯示，AAA和HC之間的蛋白質(zhì)表達(dá)譜存在顯著差異(圖1B)。而GO分析結(jié)果表明，在疾病和生物功能類別中，差異表達(dá)蛋白主要與細(xì)胞活化、細(xì)胞遷移、慢性炎癥性疾病、血細(xì)胞相互作用、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞因子和趨化因子介導(dǎo)的信號通路、上皮細(xì)胞系的細(xì)胞運動和壞死的相關(guān)功能有關(guān)(圖1C)。pathway分析結(jié)果顯示，差異蛋白主要與STAT3、IL-17、促紅細(xì)胞生成素、動脈粥樣硬化、HMGB1、網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞、糖皮質(zhì)激素受體、HIF1α、樹突狀細(xì)胞與自然殺傷細(xì)胞之間的交互作用等相關(guān)信號通路有關(guān)(圖1D)。

圖1 生物信息學(xué)分析AAA患者與健康對照之間的差異表達(dá)分析

基于上述結(jié)果，作者對39個差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行ROC分析，以確定潛在的生物標(biāo)志物，并最終篩選出可作為新型AAA診斷生物標(biāo)志物的關(guān)鍵蛋白Legumain (LGMN)。為了驗證LGMN作為診斷標(biāo)志物的潛在價值，作者用ELISA進(jìn)一步驗證，結(jié)果表明，ELISA結(jié)果與蛋白芯片結(jié)果完全一致--與對照組相比，LGMN在AAA組中顯著高表達(dá)。同時結(jié)合生信分析結(jié)果，作者還發(fā)現(xiàn)了3個有潛力作為AAA診斷生物標(biāo)志物或治療靶點的生物標(biāo)志物( DLL1, ERBB3和DPPIV)，有望成為未來AAA的診斷和治療依據(jù)。

更多資訊請訪問文獻(xiàn)全文鏈接：https://www.mdpi.com/2218-273X/12/12/1853

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