蛋白组学筛选胎儿生长受限羊水生物标志物的研究

摘要

目的：利用蛋白组学方法筛选生长受限胎儿羊水差异表达的蛋白，筛选潜在的可诊断胎儿生长受限的生物标志物。方法：对晚孕期的29例羊水样本进行蛋白组学分析和验证。（1）18例羊水样本（包括8例严重生长受限胎儿、5例小于胎龄胎儿及5例正常胎儿）通过基于质谱的4D-Label-free Quantification(4DLFQ)定量蛋白质组学技术鉴定蛋白并进行定量，当P<0.05时，以差异表达量变化超过1.5作为明显上调的变化阈值，小于1/1.5作为明显下调的变化阈值，分别筛选严重生长受限胎儿对比正常胎儿、小于胎龄胎儿对比正常胎儿、严重生长受限胎儿对比小于胎龄胎儿的差异表达蛋白，对差异蛋白进行功能、通路富集分析及蛋白质-蛋白质相互作用网络。以正常胎儿、小于胎龄胎儿、严重生长受限胎儿的顺序，进行蛋白表达模式聚类分析，并对聚类蛋白进行功能、通路富集分析。（2）基于质谱的靶向蛋白质组定量技术（PRM）验证15例羊水（包括严重生长受限胎儿、小于胎龄胎儿、正常胎儿各5例，18例中3例样本量不足）的17种差异蛋白。（3）用酶联免疫吸附法（ELISA）检测10例严重生长受限胎儿及10例正常胎儿羊水中铁死亡通路关键蛋白TFRC和GPX4浓度并比较差异（部分样本量不足以进行后续实验，新纳入11例研究病例，包括4例严重生长受限胎儿和7例正常胎儿）。结果：（1）通过特异性肽段解析的蛋白总数为3 047，可定量比较的蛋白数为2 957。将严重胎儿生长受限，小于胎龄胎儿2组病例组及正常对照组两两比较，严重胎儿生长受限组对比正常对照组鉴定到235个差异蛋白（包括137个上调蛋白和98个下调蛋白），小于胎龄胎儿组对比正常对照组鉴定到197个差异蛋白（包括111个上调蛋白和86个下调蛋白），严重胎儿生长受限组对比小于胎龄胎儿组鉴定到140个差异蛋白（68个上调蛋白和72个下调蛋白）。（2）基于质谱的靶向蛋白质组定量技术（parallel reaction monitoring,PRM）验证17种显著差异蛋白，其中TPP1、PRL、CRP、EDN3、LAMA2、ERP29、PDIA3、IGFBPL1、CHRD、CTNNBIP1、ALPL、CTSL、ACE、CEL、AHSP共15个蛋白在病例组与对照组的比较中表达趋势与定量结果完全一致。（3）酶联免疫法检测10例严重生长受限胎儿及10例正常胎儿羊水的TFRC、GPX4浓度并比较差异，TFRC在严重生长受限胎儿组明显上调，GPX4在两组间差异无统计学意义。结论：对生长受限胎儿的羊水用基于质谱的4D-Label-free Quantification(4D-LFQ)定量蛋白质组学进行研究，严重生长受限胎儿组对比正常组共鉴定到差异蛋白235个（137个上调，98个下调），小于胎龄胎儿组对比正常胎儿共鉴定到197个差异蛋白（111个上调，86个下调）。经基于质谱的靶向蛋白质组定量技术（PRM）验证显著差异蛋白，ELISA验证铁死亡通路相关蛋白，蛋白TPP1、PRL、CRP、EDN3、LAMA2、ERP29、PDIA3、IGFBPL1、CHRD、CTNNBIP1、ALPL、CTSL、ACE、CEL、AHSP、TFRC有望成为胎儿生长受限的生物标志物。

关键词

胎儿生长受限 / 蛋白组学 / 羊水 / 生物标志物