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蛋白质组学范文1
性，有所提高，本文就蛋白质组学在药物研究中的作用做一综述。
1 药物蛋白质组学
由于蛋白质是生物细胞赖以生存的各种代谢和调控途径的主要执行者， 因此蛋白质不仅是多种致病因子对机体作用最重要的靶分子，而且也成为大多数药物的药靶乃至直接的药物。蛋白质组学正是近年来新发展起来的、强有力的发现药靶的技术平台， 这是一个新的学科发展领域。以药物发现为起点， 基因组学与蛋白质组学间的相互协调运作， 将有助于阐明疾病的发生、发展机制、鉴定新的药靶， 以及新的生物标志物， 并用于指导临床试验。一项科学统计表明：在90 年代中期， 全世界制药业用于找寻新药的药靶共283个， 它们主要是蛋白质(受体占45%， 酶占28%等)； 而当时全世界正在使用的药物总数大约有2 000 种， 其中85%都是针对上述483种药靶。从功能基因组学的角度看，人们认为每种疾病平均与10种左右基因相关， 而每种基因又与3~10种蛋白质相关。如果以人类主要的100~150种疾病进行计算， 则将有3 000~15 000种的蛋白质可能成为药靶。
药物蛋白质学研究的内容，在临床前应包括：发现所有可能的药物作用靶点，以及针对这些靶点的全部可能的化合物有人称此为化学基因组学(chemogenomics)，也应包括应用蛋白质组学方法研究药物作用机制和毒理学[3]；在临床研究方面应包括：药物作用的特异蛋白作为患者选择有效药物的依据和临床诊断的标志物，或以蛋白质谱的差异将患者分类并给予个体化治疗。类似于基因组和蛋白质组，药物蛋白质组的成功将不仅需要综合的技术和计算机的发展，而且也将需要药物发现过程在制药工业中发生根本的变化。朝向这个目标的任何研究进展都将可能产生大量的、可专利的药物分子。
许多公立和私立机构都在实施结构蛋白质组计划。公立的计划现在德国、加拿大、日本和美国展开，总共投入了约10亿美元的基金。现在，已有将近15 000 个蛋白的3D结构已经公开并且可以很方便地使用。未经处理的粗糙的数据和细化的同源性模型工具能预示大量的药物相关蛋白靶的结构和潜在的配体结合位点的形式，及其物理特性。对于制药工业，在蛋白质组规模了解结构信息有以下几个方面的重要性：①结构信息可用于解释功能，因而揭示新的潜在靶点；②能通过分析与共同的小分子结合的其它已知蛋白的同源性，来辅助验证靶，而那些只有结构特性，但不与药物结合的蛋白不能确认为靶；③用基于结构的方法，设计先导化合物，完善结构预示的计算方法，这些最终将使科学家能从序列预示结构和功能；④利用结构信息，对已知的化合物数据库和天然产物数据库作初步筛选，将提高先导化合物的产出效率，降低高通量生物学筛选的成本。
随着后基因组时代的到来和科学技术尤其是蛋白质组学，生物信息学等的发展，蛋白质组学在药物开发中的作用会越来越明显，通过蛋白质组学开发的药物也会越来越多[4-7]。
药物蛋白质组学就是应用蛋白质组学的方法对基因表达水平上的疾病和药物作用效果进行分析[3]，目前虽然蛋白质组学应用于新药研究还处于初级阶段，但其蕴涵的巨大潜能已被药品研究人员看好，在药物发现阶段，大量合成的有机化合物和分离得到的天然产物有效成分，在有效的药理模型上利用自动化的筛选技术进行随机筛选，发现具有进一步开发价值的化合物，称为先导化合物[4-6]。药物发现阶段对创新药物的研究具有决定性的意义，筛选效率的提高将大大缩短新药发现的周期，蛋白质组学技术能促进靶点的发现、筛选模型的建立和中药的研究开发具有重要的意义。
2 靶点的发现
2．1 疾病相关蛋白质 蛋白质组学可以提供一种发现和鉴定在疾病作用下表达异常蛋白质的方法。这种蛋白质可以作为药物筛选的靶点。还可以对疾病发生的不同阶段蛋白质的变化进行分析，发现一些疾病不同时期的蛋白质标志物，这不仅对药物发现具有指导意义，而且还可以形成未来诊断学、治疗学的基础理论[7-8]。癌症被称为当今人类的一大天敌，因而抗肿瘤药物的开发也成了科学家研究的重点。现今大多数抗癌药物都伴随着严重的不良反应。特别是对晚期癌症进行单一化疗或联合放疗、过热疗法时，经常伴随着癌细胞对细胞抑制剂的耐药性的发生。如果能发现耐药细胞体系中表达异常蛋白或者与细胞密切相关的蛋白质，就可以以此蛋白为靶点设计出用于联合用药的药物，也可以此信息为参考，设计避免耐药性或毒副作用的药物[9-11]。另外造成癌症患者死亡率极高的另一个原因是肿瘤细胞的转移。现在国内一些实验室已经开始采用蛋白质组学技术，通过对高低转移的细胞株蛋白的比较，来寻找与肿瘤转移相关的蛋白质，同样也可以以高转移株异表达的蛋白为靶点，开发抑制肿瘤转移的新药[12]。
2．2 新型抗生素 由于传染病是死亡的主要原因，因而抗感染药仍然是各国新药开发的热点之一。但面对抗生素的耐药问题以及不断出现的新的微生物感染性疾病，老的方法已经束手无策，其根本的原因是在于对药物的作用机制缺乏透彻的认识。蛋白质组学技术可以人们更清楚的了解细菌内哪些蛋白质会在抗生素的作用下发生改变，以及发生何种改变。根据这些变化，并以蛋白质为新药设计的靶点，筛选出新一类的抗生素。同时还可以取一些耐药菌株，考察起耐药性。另外二维电泳技术还可以让人们了解在细菌的不同生长阶段、不同生理与代谢机制下，蛋白质的表达谱，进而全面掌握不同条件下的细胞内的调节，将这些信息归档在数据库，可有助于建立微生物的细胞模型[13-15]。
2．3 信号传导分子 靶向信号传导分子的治疗概念是近几年提出来的。由于许多疾病与信号传导异常有关，因而信号传导分子有可以作为治疗药物设计的靶点。信号传递过程涉及到成千上万的蛋白质。蛋白质-蛋白质的相互作用发生在细胞内信号传递的所有阶段。而且，这种复杂的蛋白质作用的串联效应可以完全不接受基因的调控而自发产生。通过与正常细胞的比较，掌握与疾病细胞中某个信号途径活性增加或丧失有关蛋白的改变，将为药物设计提供更为合理的靶点。
2．4 分子药理筛选模型采用分子水平的筛选模型的大规模药物筛选已经被普遍用于第一步初选，其优点为特异性强，灵敏度高，微量快速。蛋白质组学技术应用于筛选模型构建的一个最大的优势就能更清楚、更详细的阐明分子药理机制，提供更为有效、合理的药理模型。根据现有的蛋白质组学的研究结果表明：蛋白质基因表达的调控构成了真正的药物作用机制。有关这方面的文献很多，例如在黄曲霉素诱发的肝癌细胞中加入dithioethiones，通过与对照组细胞的双向电泳图谱比较，可以清楚的看到，在它的作用下，使一种名为黄曲霉素B1还原酶的蛋白质得以表达，表明这种蛋白质具有使黄曲霉素失去毒性的作用。因而，基因表达水平的改变是用来反应疾病和药物作用机制的分子印记。Anderson 等[3]组建了两个蛋白质数据库。一个是分子解剖学和病理学数据库，另一个是药物的分子效应数据库。前者主要用来界定蛋白质在不同组织的表达模式和在各种疾病的表达改变，而后者则着眼与药物蛋白质作用基理的阐明。这些数据库将成为新药发现的指南针，同时亦引领人们进入分子药理学的新纪元。
3 展望
在不久的将来，药物蛋白质组学还可以在靶点的优化和先导化合物的鉴定和优化发挥重要的作用主要表现为① 靶点的优化-如果涉及小分子抑制剂、抗体、抗原的一些技术手段结合蛋白质组技术体系中，将不仅有助于人们更好的了解疾病过程中蛋白质的功能发挥和疾病产生的各种轨迹，还可以提供一种评价手段，考察作为靶点的蛋白质是否为待筛选药物的最佳选择;②先导化合物的鉴定和优化-利用蛋白质组学还可以反过来在蛋白质层面上考察待筛选化合物的药效学，加速先导化合物的鉴定和优化;③蛋白质组学的发展为中药的研究提供了契机。因为蛋白质的作用靶点和作用用途大多是通过蛋白质来体现的，如果利用蛋白质组学相关技术研究中药对细胞蛋白表达谱的影响，就可以建立蛋白质组学和生物信息学等技术平台，利用此平台将中药复方多组分、多靶点、多途径作用特点与基因蛋白表达关联起来，比较各自不同的表达差异谱，确定不同配伍组方对应的蛋白表达靶点，从而阐明药物作用的物质基础及内在的配伍规律。这种结合不仅对中医药基础理论现代化研究具有重要的理论意义，而且对中药的研究开发走向世界具有重要的意义.
参 考 文 献
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蛋白质组学范文2
【关键词】 蛋白质组学；中医证候；中医诊疗；中医药现代化
随着人类基因组序列的完成，人类已经由基因组时代进入后基因组时代。基因数量的有限性和基因结构的相对稳定性使基因组学研究成功迈入到功能基因组学研究。蛋白质组学遂成为后基因时代的研究前沿和热点领域。将蛋白质组学引入中医证候学研究，必将进一步为证候分类、辩证标准的选择和个体化等提供可靠的依据，对于发展中医药学，走中医药现代化之路具有深远的影响。本文综述了蛋白质组学研究的主要关键技术及其与中医证候学研究的相关性。
1蛋白质组及蛋白质组学
1994年澳大利亚的Wilkin和Williams等第一次提出了蛋白质组（Proteome）概念[1、2]，指由一个基因组，或一个细胞、组织所表达的全部蛋白质。蛋白质组学（Proteomics）以蛋白质组为研究对象，分析细胞内动态变化的蛋白质组组成成分、表达水平与修饰状态，了解蛋白质间相互作用与联系，在整体水平上研究蛋白质的组成与调控的活动规律[3]。蛋白质组研究是为了识别及鉴定一个细胞或组织所表达的全部蛋白质以及它们的表达模式，是对基因组研究的重要补充，是生物体在蛋白质水平上定量、动态、整体性的研究[4]。蛋白质组研究数据与基因组数据的整合，将在后基因组研究中发挥重要作用。
2蛋白质组学研究技术
2.1双向凝胶电泳技术
1975年，意大利生化学家O’Farrell在对大肠杆菌、老鼠及几尼猪的蛋白质研究中，发明了双向电泳技术[5]（ISO-DLAT），具有高分辨率、快速、简便等优点。双向电泳技术是蛋白质组学研究的核心技术之一，其原理是在相互垂直的方向上，它利用蛋白质等电点和分子量的不同运用等电聚焦和聚丙烯酰胺凝胶电泳把复杂的蛋白质混合物在二维平面上分离。
2.2生物质谱技术
1906年，Thomson发明了质谱，在随后的几十年里，质谱技术逐渐发展成为研究、分析和鉴定生物大分子的前沿方法[6]。质谱技术的原理是先将样品离子化，再根据不同离子间的荷质比（m/z）差异来分离蛋白质，并确定其分子量[7]。到20世纪80年代，因两项软电离质谱技术―基质辅助激光解析电离质谱技术（MALDI）和电喷雾质谱技术（ESI）的发明，使得质谱技术取得了突破性进展。这两种质谱技术具有高灵敏度、高通量和高质量的检测范围等特点，使得在pmol（10-12）乃至fmol（10-15）的水平上准确分析分子量高达几万到几十万的生物大分子成为可能[8]。
2.3 蛋白质芯片
蛋白质芯片是用于研究蛋白质功能模式的一种鉴定方法[9]，是指在固相支持物（载体）表面固定大量蛋白探针（抗原、抗体,受体、配体、酶、底物等），形成高密度排列的蛋白质点阵[10]，可以高通量地测定各种微量纯化的蛋白质的生物活性，以及蛋白质与生物大分子之间的相互作用[18]。蛋白质芯片具有快速、高效、微型化、自动化、高通量的特点。
2.4生物信息学
生物信息学是在生命科学、计算机科学和应用数学的基础上逐步发展形成的一门新兴交叉学科，运用数学和计算机手段进行巨量生物信息资源的收集、存储、处理、搜索、利用、共享、分析与解析的科学[11]，它由数据库、计算机网络和应用软件3部分组成[12、13]。蛋白质组信息学研究方法主要包括蛋白质序列比较分析，蛋白质结构-功能的研究，点突变的设计及家族鉴定，蛋白质空间结构预测，建模和分子设计以及分析蛋白质与蛋白质相互作用的数据库[14、15]。
3中医证候学与蛋白质组学
中医证候是指疾病发生和演变过程中某阶段以及患者个体当时所处特定内、外环境本质的反映，它以相应的症、舌、脉、形、色、神表现出来，能够不同程度地揭示病因、病位、病性、邪正盛衰、病势等病机内容，为辨证论治提供依据。中医的“证”是指疾病在演变过程中各种病理因素在体质、自然环境、社会心理等因素和多种矛盾综合作用于机体的整体反应，是诊察和思辨所得。而蛋白质组学摒弃了经典分子生物学研究个别基因的习惯，从蛋白质组整体水平上阐述“一种基因组所表达的全套蛋白质”，以建立对生命现象的整体认识。这与中医学的“整体观”具有高度的一致性，且蛋白质组学研究方法的整体性和系统性与中医基础理论的整体观和系统性又极为相似[16]。因而，将蛋白质组学应用于中医证候学研究，不仅能反映一系列症状的物质背景，而且能进一步了解不同蛋白组分的在证表现差异和激烈程度[17]，将是揭示证实质的最有效手段[18]。
在证候理论指导下，运用功能蛋白质组学的方法，通过探讨证候，特别是同病异证或异病同证的蛋白质差异表达及翻译后的修饰情况，揭示与某一证候形成相关的所有蛋白质及其特征，在整体蛋白质表达的水平上阐明证候的本质，则可称为证候蛋白质组学[19]。这种将蛋白质组学应用于“证”的研究，能够沟通“实体结构”和“功能模拟”的桥梁，整体上比较不同疾病、同病异证之间的蛋白质图谱差异，探索蛋白质表达图谱与中医分型的系统的、有规律的联系。
4展望
运用蛋白质组学技术对中医证候进行研究，为寻找“证侯”的标志蛋白质，揭示中医“证”理论中蕴藏的科学内涵，阐明中医诊疗的分子机理，最终在分子生物学水平上解释生理和病理奠定了基础[20、21]。中医证候是辨证论治的基础和核心，依据蛋白质组学的理论和技术来探索中医学理论的基本内涵、中医证候蛋白质组学以及从蛋白质组学水平探索中药药效的机理，都可能成为中医药理论和治疗研究的突破口。中医学的发展与现代科学蛋白质组学的交叉，一方面可使中医学吸取新的思想，取得进一步发展的动力，另一方面又因其独特的理论与视角，也可为蛋白质组学乃至现代科学的研究与发展提供新的思路[19]。
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蛋白质组学范文3
关键词：免疫蛋白组学；研究进展
中图分类号：Q939.91文献标识码：A文章编号：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
免疫原性蛋白质一直是微生物学家及医学家研究的热点。酶联免疫吸附测定（ELISA）、免疫共沉淀及蛋白质印迹（Western blot）等技术都是基于抗原抗体特异结合的原理，用于检测抗原存在与否，及探测一种疾病或一种微生物的免疫蛋白质组。但是，ELISA不能区分不同的免疫原性蛋白质，免疫沉淀则需要大量的抗体，且在抗原鉴定前需要去除抗体。起初，科学家曾试图用抗体从电泳后的固体胶中探测抗原，但因所需抗体量大、操作过程复杂且重复性差等原因进展缓慢。蛋白质从凝胶向膜转移技术的建立，使经凝胶分离后免疫原性蛋白质的探测成为可能，也促进了蛋白质印迹技术的发展。但传统的蛋白质印迹技术由于电泳分离的效果差，及抗原鉴定成功率低，往往只用于普通的检测、分析，很少用于大规模探测免疫原性蛋白质[1]。
蛋白质组学的特点是采用高分辨率的蛋白质分离手段，结合高效率的蛋白质鉴定技术，研究蛋白质的各种代谢和调控途径[2]，使分离高分辨率及鉴定高成功率复杂蛋白质成为可能。现代蛋白质组学技术与传统免疫杂交方法相结合产生了一门新兴的交叉学科免疫蛋白质组学（immunoproteomics）[3]。
1 蛋白质组学
1.1概述
蛋白质组学属蛋白质化学的范畴，蛋白质化学包括研究蛋白质的结构和功能，通常涉及生物化学和酶学。蛋白质组学重点研究组成一个大系统的多个不同蛋白质的相互作用，它需对复杂混合物进行分析，不是通过测定完整序列进行鉴定，而是在数据库匹配工具帮助下进行部分序列测定。它是系统生物学而不是结构生物学；是鉴定系统的行为而不是鉴定任何单一组分的行为。
“蛋白质组”是一种细胞、组织或完整的生物体所拥有的全套蛋白质[4]。生命科学的研究工作主要有4个层次：基因组学（genomics），转录组学（transcriptomics），蛋白质组学（proteomics）和代谢组学（metabolomics）。人类基因组计划（human genomic project）顺利完成之后，后基因组时代（post genome era）来临，从而蛋白质组学成为科学家面临的最大挑战[5-7]。
蛋白质组学研究也是对分析手段的挑战。如何同时测定一个生物中大量或全部基因的表达似乎通过引入cDNA或寡核苷酸微阵已得以解决。用DNA微阵和相关方法分析基因表达依赖于两个重要工具：聚合酶链反应（PCR）和寡核苷酸与互补序列的杂交。但是没有类似的工具用于蛋白质分析。原因首先是没有蛋白质PCR等价物，目前不可能有多肽分子类似于核苷酸通过PCR复制的方式复制；其次，蛋白质不能专一性与互补氨基酸序列杂交。
另一个蛋白质组学的特有问题是细胞中每一个蛋白质产物并不一定只有一种分子实体。这是由于蛋白质翻译后有修饰[8]。修饰的内容随蛋白质的种类、细胞的调节机制和环境因子变化，许多蛋白质以多种形式存在。对任何特定基因的多种蛋白质产物进行检测和区分的必要性使蛋白质组学在分析方面更具挑战性[9]。
1.2蛋白质组学的工具
高通量、高灵敏度和规模化的双向凝胶电泳-质谱是目前最流行、最可靠的技术平台[10]；酵母双杂交技术已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统。生物信息学方法在蛋白质组学研究领域已得到有效的利用，其中突出的代表是Eisenberg等联合采用系统发育分布图（phylogenetic profiles）法、融合蛋白序列（rosetta stone）法和基因邻居（gene neighbor）法，成功地建立了酵母沉默信息调节子（silencing information regulator，SIR）作用网络和酵母朊病毒（prion）功能连锁网络。
除双向凝胶电泳，其他的蛋白质分离技术包括一维十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 （1D -SDS AGE）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳（CE）、等电聚焦（IEF）和亲和层析。最有力的技术是将不同的蛋白质和肽分离技术结合为多维技术，例如离子交换液相层析（LC）与反相高效液相色谱（RP-HPLC）的串联是分离复杂肽混合物的有力工具[11]。
1.3蛋白质组学的应用
1.3.1蛋白质表达谱鉴定生物或细胞的特定状态，如分化、发育状态或疾病状态下蛋白质的表达以及物理、化学刺激下蛋白质的表达。这种信息对于检测药物治疗的潜在靶子极为有用。
1.3.2蛋白质网络谱这是在生物系统中测定蛋白质之间相互作用的蛋白质组学方法。大多数蛋白质在执行功能时与其他蛋白质密切相关，这些相互作用是通过体外纯化的蛋白质和酵母双杂交系统获得的。通过亲和俘获配对技术与分析蛋白质组学方法相结合，蛋白质组学可以鉴定更复杂的蛋白质网络。在细胞中多蛋白质复合物与点到点的信号传导途径有关。在蛋白质网络谱可测定的过程中，所有参与者的状态是蛋白质组学最具远大前景的应用之一。
1.3.3蛋白质修饰谱这是鉴定蛋白质怎样以及在何处得到了修饰。许多蛋白质翻译后的修饰控制着蛋白质的靶向、结构、功能和转换。此外，许多环境化学因素、药物和内源化学因素可产生修饰蛋白质的活性亲电体。修饰蛋白质可用抗体测定，但是一个特定修饰的精确序列位点往往是未知的。蛋白质组学是研究翻译后修饰的性质和序列专一性最好的方法。此法的扩展允许在一个网络中同时鉴定调节蛋白质的修饰状态，这是蛋白质组学技术的重要扩充[12]。
2 免疫蛋白质组学的技术要点
2.1二维凝胶电泳
二维凝胶电泳（two-dimensional gel elect-rophoresis，2DE）又称双向凝胶电泳，它的发展使得蛋白质混合物的分离达到高重现性和高分辨率，使定性和定量分析2个或多个细胞或组织标本中的蛋白质成为可能。2DE的出现早于通过基因测序技术检测基因表达的方法，但2DE本身是一种重要的描述性技术，当分离后的蛋白质缺少快速和可靠的鉴定工具时，它在分子生物学研究中的应用受到限制。
软电离技术电喷雾离子化 （ESI）和基体辅助激光解吸电离 （MALDI）的出现，使质谱成为现代蛋白质科学中最重要的组成部分。基体辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）、电喷雾离子化串联质谱（ESI-MS/MS）取代了速度较慢、灵敏度较差的Eadman化学降解法，用于分析和鉴定2DE分离所获得的蛋白质样品。此类方法的一般步骤是：先从2DE胶切下待分析的蛋白质斑点，用胰蛋白酶对蛋白质进行胶内消化，然后用质谱技术分析消化后得到的多肽片断，用MALDI-TOF-MS测定酶解后的多肽片断得到肽质量指纹图谱并通过数据库检索来对蛋白质进行鉴定。在同一实验中未鉴定的蛋白质，再用纳升电喷雾串联质谱（nano- ESI-MS/MS）或联机的反相毛细管柱液相色谱电喷雾串联质谱进行自动的数据扫描，肽离子经碰撞诱导裂解（CID）产生的串联质谱图谱，与数据库中肽序列的理论串联质谱图进行对比检索，鉴定蛋白质。
纳升电喷雾串联质谱是基于Wilm和Mann的理论研究，现已成为分析从1D和2D上分离得到的微量蛋白质的有力工具。电喷雾上样还可在电喷雾接口前用HPLC分离多肽（在线CapLC-ESI-MS/MS）。nano-ESI- MS/MS和在线CapLC-ESI-MS/MS 2种方法是相互补充的，各有优势[3]。
2.2 半干转印
蛋白质从凝胶中向固相支持物的转移创造了Western免疫杂交研究方法，由于是在液体环境中进行，它转移速度慢，需要大电流，而大电流易产热，所以实验需在低温下进行，使用很不方便。半干转印解决了这个问题，且避免了缓冲液中不纯杂质向固相膜载体的转移。半干转印法只需将凝胶与膜紧贴，夹在转移缓冲液浸泡过的滤纸中间，然后将它们一起置于石墨电极之间，接通电源即可转移，在室温下1~2 h即可完成，非常方便。由于SDS在转移环境中与蛋白质可逆结合，如果胶上的蛋白质与SDS已经分离，则它由于失去了电场提供的驱动力而不能转移到膜上；相反，如果蛋白质已经转移到膜上而仍未与SDS分开，则蛋白质可能穿透膜而不能结合到膜上，因此，要控制好半干转印的时间。一般而言，高相对分子质量的蛋白质易丢掉SDS而留在胶中，低相对分子质量的蛋白质则不易丢掉SDS穿透膜。在阴极滤纸的转印缓冲液中补加SDS可促进SDS与蛋白质结合，从而有利于高相对分子质量蛋白质向膜上转移；通过增加杂交缓冲液中的离子强度，增加蛋白质与膜之间的疏水性相互作用，使低相对分子质量蛋白质获得了较好的杂交效率。
2.3免疫芯片
免疫芯片（immunochip）作为一种高通量同步多元检测系统，其检测操作所需样品量少、反应速度快、灵敏度高、稳定性好，在分子诊断学和蛋白质组学领域将会大有作为[13]。
目前，蛋白质组分析的研究主要依靠双向电泳和质谱，繁琐且低效，亟需建立简便易行、灵敏、高通量的表达蛋白质分析方法。其中之一就是基于抗体微阵列的蛋白质芯片[14]。通过抗体工程可以得到各种重组抗体，加上目前商业可得的抗体，将组成数量可观的抗体库，应用这些抗体制造的抗体微阵列免疫芯片即能对含有各种功能基团的蛋白质进行全面快速的分析。
随着芯片微型化技术的发展，微点的尺度进一步缩小至纳米尺度，出现了纳米阵列（nanoarray）免疫芯片。纳米点阵应用原子力显微镜（atom force microscopy，AFM）的针尖制作，纳点（nanospot）直径一般为100~350 nm，仅约为微米阵列中微点尺度的1/1 000。它不仅微型化程度高，而且检测程序无需进行分子标记，可直接用于复合物的测定，与表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）检测方法有相似之处。2002年，美国西北大学的研究人员利用AFM制作了以免疫球蛋白为捕获探针的纳米阵列免疫芯片，并验证其可与抗免疫球蛋白结合反应。
探针点并非越小越好，当点尺度小到一定程度时，因每点所含捕获分子数量过少，检测体系将表现出较大的差异性，从而失去统计学意义[15]。
3 免疫蛋白质组学的临床应用
3.1在糖尿病中的应用
Ⅰ型糖尿病（T1DM）是一种多基因、多病因的自身免疫性疾病，发病特点是选择性且不可逆的破坏胰岛B细胞，导致胰岛素产生障碍，患者终生需要外源性胰岛素。1987年，Nepom等用2DE和免疫沉淀法分析T1MD患者HLA分子，发现HLA分子存在杂合性。Winer研究非肥胖型糖尿病（non obesity diabetes，NOD）小鼠和糖尿病患者，通过SELDI-TOF-MS的质谱技术鉴定出胰岛Schwann细胞和Langerhans细胞分泌自身抗体，刺激胶质纤维酸性蛋白。研究发现，T1DM发病机制中存在自发免疫系统对抗胰岛神经组织的途径。Nielsen等的体外研究发现，B细胞成熟过程中在2 239个蛋白点中135个有差异变化，这是翻译后修饰的结果，这些翻译后修饰的蛋白质是研究T1DM发病机制的潜在靶位[16]。
蛋白质组学的研究技术在提高，将双向电泳技术用于小鼠组织，通过增大2D胶、使用窄范围的pH胶、细胞器分离可以获得超过10 000个蛋白点，远远超过传统方法获得的1 900个蛋白点。用 IL-1β研究胰岛B细胞系的蛋白质组学得到得结论是T1DM发病是多因素、动态的，并非某个基因单独作用的结果。
3.2在肿瘤诊断中的应用
蛋白质组学被用于鉴定癌症诊断的标志物，检测疾病进展和鉴定治疗的靶位。它在发现癌症的标志物方面具有重要价值，因为蛋白质组反映了细胞内在的遗传程序和直接的环境影响。美国国立肿瘤研究所组织的早期疾病探测研究机构多中心三期临床试验得出结论：通过血清及仪器标准化质控，增强激光解吸电离飞行时间质谱（SELDI-TOF-MS）是目前最有希望的检测肿瘤早期的方法[17]。对乳腺癌和卵巢癌检测的敏感性和特异性为93%和91%，较传统的检测标志物癌抗原提高很多[18]；对前列腺癌检测的敏感性和特异性为83%和97%；国内外学者还用SELDI技术对肺癌、肝癌、胃癌、肠癌、食道癌、鼻咽癌、喉癌、胰腺癌、膀胱癌、神经胶质瘤进行了检验和研究，也取得了很好的效果[19, 20]。
3.3在病原性疾病中的应用
许多感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、梅毒、鼠疫等的抗原尚依赖ELISA、放射免疫法、免疫荧光法等间接测定，用SELDI则可同时直接检测这些疾病特异性抗原的相对分子质量，并进行窗口期检查，这是其他检测手段无法做到的。
Jungblut等[21]通过免疫蛋白质组学手段，利用感染早期和晚期患者的血清研究了嘎氏疏螺旋体的免疫原性蛋白，在验证了传统使用的2个靶标抗原的同时，又找到了2个新的靶抗原。并且在幽门螺杆菌的诊断中，分别用幽门螺杆菌感染不同阶段及其他原因导致的胃炎患者的血清，探测了幽门螺杆菌不同菌株的免疫原性蛋白，对其感染特异的免疫原性靶标蛋白进行了深入系统的研究，为其诊断、预防和治疗奠定了良好的基础。
应天翼等[22]提取福氏贺杆菌2a 2457T全菌蛋白进行不同pH梯度的双向电泳，结合蛋白质印迹技术寻找发生免疫反应的蛋白质。用MALDI-TOF-MS鉴定了19个免疫反应蛋白点，对应于10种蛋白质，成功建立了福氏贺杆菌2a 2457T的免疫蛋白质组学研究方法，为寻找保护性抗原打下了基础。
Pitarch等[23]通过免疫蛋白质组学手段从白假丝酵母中鉴定到了42个有免疫原性的持家酶。通过进一步的研究发现，在念珠菌病发病过程中，磷酸甘油酸激酶与乙醇脱氢酶抗体的产生与刺激人的免疫分化有关，并验证了循环系统中白假丝酵母特异性抗体对念珠菌病发展的抑制作用。他们认为，高浓度的抗烯醇酶抗体的出现标志着患者处于恢复期，可作为病情发展的标记物。此研究为念珠菌病的早期检测及临床跟踪提供了靶标，且可能被用作设计抗真菌药物及疫苗的靶标。
3.4在其他疾病中的应用
英国Rrian Austen研究小组检测了老年性痴呆（AD）患者的组织和脑脊液，发现了一种β-淀粉样蛋白多肽，并被公认为是人脑产生神经退行性改变的标志物[24]。用SELDI进一步确定了抗原变异片段，为B型多肽的片段1~42，相对分子质量为4 511，是引发疾病的关键标志物。
在心血管病的诊断中，Allard等用SELDI技术首次发现载脂蛋白C-I（ApoC-I）和载脂蛋白C-Ⅲ（ApoC-Ⅲ）可区别缺血性和出血性脑卒中。用SELDI技术测定补体C3α链及纤维蛋白原的早期降解蛋白指纹，能更早地发现心肌梗死。
最近，Chen等提出免疫蛋白质组学应该分为3部分，（1）通过免疫蛋白质组学筛选外膜中具有免疫原性的蛋白质；（2）通过免疫后攻毒的方法鉴定免疫原性蛋白的保护性；（3）通过其中和能力来确定候选疫苗。按照上述原则，该研究小组通过实验从嗜水气单孢菌的外膜蛋白中筛选出了保护性达71.4%的抗原。但研究者认为，如果只作为诊断靶标，后两步不是必需的，而应通过与其他菌株之间的交叉反应来筛选。
4 展望
目前免疫蛋白质组学已成功地应用于生物医学的许多领域，如病源性微生物、自身抗原、肿瘤抗原及蛋白质修饰等的研究；也应用于不同种类免疫反应以及免疫反应过程中不同阶段特异性免疫蛋白质的研究。其原理还用于蛋白质翻译后修饰的研究，如通过磷酸化抗体来探测被检蛋白质中磷酸化的情况等。在今后生命科学的相关研究中，免疫蛋白质组学将应用于更为广泛的领域。
方法学上，二维凝胶电泳-质谱仍是目前最流行和较可靠的技术，但其通量、灵敏度和规模化均有待进一步加强，一些学者开始重视研究以色谱/电泳-质谱为主的技术。此外，酵母双杂交技术虽已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统，但尚缺乏快速、高效的手段获取复杂蛋白质相互作用的多维信息。蛋白质组的生物信息学研究虽已有成功的先例，但其应用范围与准确率仍需提高，所面临的更大挑战是如何综合信息，准确分析蛋白质的相互作用，界定相互作用连锁群。
学术上，在基因组、转录组基础上的蛋白质组全谱研究，微生物已有成功的报道，但是在高等生物尤其是哺乳动物尚未见报道，人类组织或细胞的蛋白质组全谱研究则基本未涉足。此外，人类基因组草图虽已公布，但是，估计的3.5万左右基因中一半以上属理论推测，需要从蛋白质组水平予以检验与确认，因此，开展人类组织或细胞的蛋白质组表达谱的分析势在必行。
受基因调控的细胞内各种信号转导途径之间是相互交错和彼此关联的。虽然近年人们对转导途径以及相互关系的认识取得了进展，但是，针对任一生物体组织、细胞开展全方位的蛋白质组相互作用网络的分析鲜有报道。而此类相互作用网络的揭示对于深刻认识重要生理、病理过程的机制是不可缺少的[25]。
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蛋白质组学范文4
【关键词】 低剂量辐射 二维凝胶电泳 质谱
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
近十几年来，低剂量辐射的生物学效应的发现具有重要的实际意义，人们将其生物学效应分为两大类，一是兴奋效应，二是适应效应。然而，目前对其作用机制尚不十分清楚。已有人证明，低剂量辐射后，松果体及免疫细胞的某些膜抗原、信号蛋白、周期蛋白等发生变化，继而间接或直接地产生免疫刺激作用［1-3］， 但是，国内外有关低剂量辐射对造血系统作用机制的研究报道还很少。随着蛋白质组学研究的兴起及其研究技术的开发和完善，从细胞蛋白质总体水平研究生命的活动规律已成为可能，蛋白质是生命功能的直接载体，蛋白质翻译后加工对功能的影响意义重大，而该领域的研究为基因组所不及。因此，用蛋白质组学方法对低剂量照射组及假照组的血清蛋白质表达差异进行分析，有利于发现与低剂量辐射作用机制有关的蛋白，从细胞整体水平上动态地研究低剂量辐射对造血系统的作用机制，为低剂量辐射的临床应用提供实验依据和理论基础。
材料和方法
昆明雄性小鼠体重（20±2）g，均购自本校动物部。共120只，随机分为两组：每组60只，一组为假照射组，另一组给予75 mgy的x线照射，分别于照射后24 、 48 、 72小时处死。 每个时间点分别处死照射组小鼠20只，对照组小鼠20只。
照射条件
深部x 线发生机,电压200 kv,电流10 ma,滤板0.5 mm cu + 1.0 mm al,全身照射,靶源与皮肤距离212 cm ,剂量率12. 5 mgy/ min。
样品的制备
在处死小鼠前，每只小鼠给予腹腔注射2.5 ml 肝素，2分钟后进行眼球后动脉取血 。将血浆436×g离心，取上清，去掉红细胞，再经2 280×g转高速离心取上清，基本去掉血小板。每组将20只小鼠的血清混合，用 bradford法定量后按一次银染或考马斯亮蓝染色的量分装，-70℃保存备用。
双向凝胶电泳
用双向凝胶电泳（2de）［4］方法进行细胞蛋白质的分离，利用银染和考马斯亮蓝染色方法进行电泳凝胶染色。
凝胶图像采集与分析
染色后的双向电泳凝胶用凝胶图象扫描仪（amersham pharmacia biotech）扫描。数字化图像文件采用nonlinear dynamics公司的二维电泳处理软件（imagemastertm 2d elite 5.0）分析，获得每个蛋白点的分子量（mr）、等电点（pi）及相对含量。
差异表达点的质谱鉴定
加大双向电泳中的蛋白上样量（1 mg），用考马斯亮蓝染色方法进行染色，找到对应的差异点，切出蛋白点后进行脱色、胶内胰酶酶切和肽段提取［5］，然后用malditof/ms进行肽质量指纹谱（pmf）分析。检索结果的可靠性用肽段匹配率、得分值（score）和匹配肽段在对应蛋白内的序列覆盖率进行评价。
统计学分析
用newmankeuls方法检验差异蛋白点相对含量的差别是否有统计学意义。
结 果
样本的2de图谱的分析
本研究小鼠的血清，是将20只小鼠的血清混合，基本可以忽略个体差异。经imagemaster 2d elite 5.0软件及手工分析，每块2de胶可分离近800个蛋白点左右。每组样本都经过3次以上的重复试验，同一份标本平行电泳的匹配率在95%以上，并且各蛋白点的强度变化无显著性差异，说明本实验条件具有很高的稳定性和重复性。差异表达点标示如图1，假照射组与照射组不同时间点差异表达点在2de图谱上局部放大图如图2。通过对照射组与假照射组血清双向电泳图谱比较发现，在照射组新出现的蛋白点有4个，表达上调的蛋白点有13个，表达下调的蛋白点有6个，消失的蛋白点有3个。不同时间的差异表达点详细列于表1，每个差异表达点的等电点和分子量列表见表2，某些差异表达点在不同时间点表达量呈现动态的变化，图3 为差异蛋白点随时间变化的半定量曲线，%vol代表蛋白点的相对体积，%vol=（vol/∑ns=1vols）×100， vols是在包含n个蛋白点的一张凝胶中蛋白点s的体积。%vol把蛋白质上样和染色引起的变化考虑进去,当%vol比较超过两倍以上认为有统计学意义。如图3所示，11、12号点在24、48、72小时与假照组相比表达均上调，但在48小时表达上调最明显，在72小时蛋白表达量逐渐降低。5号点在照射组48小时表达量最少。
差异表达点的质谱鉴定
鉴定结果表明，大多数蛋白点的出峰情况较好。本研究蛋白点质谱鉴定的详细列表见表3。图4为malditofms对5号点质谱分析结果。一些蛋白在2de上的位置与理论pi和mr不符，或在2d胶上表现出不同的蛋白点鉴定后为同一蛋白质，这与蛋白质的翻译后修饰有关，如蛋白酶降解、糖基化和磷酸化，目前鉴定出6种差异蛋白质，其中低剂量照射后新出现ttr protein，一种未命名的蛋白消失，
讨 论
目前人们对低剂量辐射的作用机制的研究多集中在对个别或少数蛋白质的作用进行探讨，而低剂量辐射对机体的生物效应表现在多个系统和多个层面，有必要用更高通量的方法全面地分析其发生机制。因此用蛋白质组学方法对低剂量照射组及假照射组的血清蛋白质表达差异进行分析，从细胞整体水平上动态地探讨低剂量辐射对造血系统的作用机制，有利于发现与低剂量辐射的作用机制有关的关键蛋白质，为低剂量辐射作用机制的研究开拓的一个新的研究方法。
通过对照射组与假照射组血清双向电泳图谱比较发现，在照射组新出现的蛋白点有4个，表达上调的蛋白点有13个，表达下调的蛋白点有6个，消失的蛋白点有3个。某些蛋白质点的表达在不同时间呈现动态的变化（如11、12、5号点），这与我们课题组前期工作的结果［6］相一致，低剂量辐射对造血系统的影响在照射后24小时开始出现，在48小时作用最强，在72小时后作用逐渐消失。
本研究发现低剂量辐射后血清中维生素d结合蛋白表达上调，维生素d结合蛋白是核受体超家族的成员［7］，核受体与启动子和增强子上的激素应答元件及其它dna 序列特异性激活因子结合，从而激活或阻遏靶基因的转录，特异性调控发育、生殖、代谢相关基因的表达，低剂量辐射后血清中维生素d结合蛋白的表达增加，从而影响了信号的传导、基因的表达，可能产生某些保护性蛋白，而发生生物学效应。此外，低剂量辐射后血清中雌激素受体表达减少，有研究表明，前列腺癌激素治疗中常伴有良性但疼痛的乳腺增生，低剂量辐射可以减少或减轻这种副作用的发生［8］，男性乳腺发育与雌激素有密切的关系［9］，低剂量辐射可能是通过减少雌激素受体的表达来影响雌激素的作用从而产生这一生物学效应。另外，雌激素除调节人体生长发育和生殖外 ，在心血管、肿瘤、骨代谢等方面还具有广泛的生物学效应［10］。 雌激素受体也属于核受体超家族的成员［7］，它能与dna 应答元件(dnaresponsive element) 结合的配体激活转录调控因子，最终通过影响转录起始复合物的组装和活性作用来调控靶基因转录。这些可能是低剂量辐射产生多种生物学效应的机制之一。其它差异蛋白的功能涉及细胞代谢、细胞形态维持和信号传导等有待于进一步探讨。
本课题组以往对低剂量辐射引起生物学效应的研究［11,12］也反映了细胞对低剂量辐射反应过程的多样性，它覆盖了细胞周期、信号传导、细胞骨架、代谢、应激反应等重要的细胞生物学过程中的多种蛋白质表达的变化。本研究通过蛋白质组学方法对低剂量辐射后血清蛋白质表达差异进行分析，表明低剂量辐射使细胞某些蛋白表达上调或下调分泌入血清或者直接使血液有形成分的蛋白发生变化，通过这些蛋白质的变化影响各系统功能的改变，产生兴奋效应和适应效应。这为低剂量辐射作用机制的研究提供了一种新的有效的研究手段，从整体水平动态地探讨低剂量辐射的作用机制，进而为低剂量辐射的临床应用提供实验依据和理论基础。
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蛋白质组学范文5
关键词：删除；元数据；生物数据源
中图分类号：TP274+.2 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.05.007
随着人类信息技术的进步，以及对生物信息学研究的不断地深入。新的生物数据信息库不断建立，存储的数据呈指数级增长(图1)，为了应对生物技术高速发展而引发的数据在存储、分析等的应用需求，研究人员需要的数据也早已不局限在某个单一数据库中，而是分散在多个相关数据源中[5]。那么如何共享整合这些高度复杂的海量实验数据、成为了生物信息学研究中最需要解决的问题之一。由不同的研究机构在不同技术与科研条件下根据其自身的研究或应用的背景建立的各个大型生物数据库，不但在语法、语义、模式等各方面的异构[1]，且还都具有分布、自治和动态的特点。海量的异构数据源严重影响了数据的共享与整合，给科研人员的研究工作造成了许多困难。
近年来，人们通联邦数据库、中间件和数据仓库等技术在不同的着重点和应用上部分的解决了数据共享问题，但是数据源模式异构的难题还没有实质性的解决方案。元数据是对数据源所存储数据的详细描述，不但包含了数据的名称、类型，还提供了数据的上下文描述等信息。因此我们可以将各数据源的元数据按照统一的标准提取出来存放在服务器的元数据仓库中，并与按照用户查询要求建立的用户模式字段映射，就能够通过解析用户模式得到对应的各数据源模式查询信息，将查询结果进行整合，并按用户模式的要求进行输出，就能够初步的实现数据的共享和整合。基于以上分析，课题组提出了基于元数据的蛋白质组学数据资源共享与整合方案，本文讨论的内容主要是蛋白质组学元仓库的管理与维护工作中删除元数据的方法，并解决由于删除元数据和生物数据源更新而带来的元数据的变化，而引起的用户模式与元数据的映射等一系列问题。
在上文中我们已经介绍了元数据的特点，与数据仓库的集成方法相比，使用元数据进行数据集成有以下几点优势：第一通过抽取各数据源的元数据，集中存放起来，使我们能够更加直观的了解数据源的结构特征；第二由于数据源中的元数据同海量的数据信息相比其所需的存储空间要小的多；第三各个数据源的结构相对稳定，那么元数据信息的更新频率会相对较
CWM建立的元仓库，是把关系数据库中的元数据信息抽离出来，以五个密切关联的层和二十一个互不相同但又紧密相关的包（Package）构成的，因此如果要清除元仓库中某些元数据时，我们首先要确定该元数据的实体类下是否含有子类，如果该数据的实体类下面有子类，则需要进行循环判断直到找出该类下所有子类为止，然后判断该元数据及其子类是否与用户模式中的用户模式字段建立了映射关系，若建立了映射关系，就不能直接将他们的映射关系删除，否则会造成当用户在使用用户模式进行查询时，无法获得正确和完整的数据。那么如何处理这一问题呢？由于用户模式下的用户模式字段和元数据之间的关系是生物学家建立的，我们不能准确的理解其中术语的含义，因此我们需要将删除信息提供给用户模式的制定者（生物学家），由他们来最终确定是删除该映射关系，还是进行其它关联。对于元仓库中元数据的删除主要是通过函数prodeletes(int [],Connection)调用CWM中自带的存储过程“Delete_包名_类名 @_ID INT”进行。如果该元数据的实体类下包含子类信息，则通过函数CWMGetMVLinks()调用存储过程“Get__@关联端ID INT”读取其子类的数据信息，然后在进行删除工作。具体的流程如图3所示。
蛋白质组学范文6
通过分析原发性肝癌的蛋白质组学研究现状及肝癌中医辨证分型研究，探讨应用蛋白质组学技术研究肝癌中医证型的可行性及方法，给传统证候研究带来新的契机。
【关键词】 原发性肝癌 蛋白质组学 证候
随着现代医学的发展，人类基因组计划的完成，标志着人类基因研究进入了一个新的阶段，但基因组DNA序列并不能完全反映这些信息，不足以描述整个生命活动，深入研究基因功能的执行者——蛋白质显得十分必要，蛋白质组学是应用大规模蛋白质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科。原发性肝癌的发生是一个多环节、多因素的复杂过程，在分子水平有不同的功能性蛋白的参与，若能为肝癌的辨证分型提供现代医学生物学依据，将对“证”的半定量化、定量化及客观化、标准化，建立西医微观指标与中医证候的联系，探索“证”的实质。本文就运用蛋白质组学研究原发性肝癌中医证型作一初步探讨。
1 原发性肝癌的蛋白质组学研究
目前原发性肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，我国年发病人数约35万，每年约32万人死于此病，新患肿瘤病人中55％发生在中国［1，2］，严重威胁着人们的健康及生命，现已成为我国第二位恶性肿瘤致死原因［3］。目前大多数肝癌诊断时已经是晚期，预后差，中位生存期仅为6个月，3年生存率仅为5.1%，5年生存期为0［4］。
“蛋白质组”这一概念是由澳大利亚的Wilkins和Willians于1994年提出，目前定义为一个基因组所表达的全部蛋白质［5］。蛋白质组学以蛋白质组为研究对象，是专门研究细胞内全部蛋白的动态表达， 是对基因组所表达的整套蛋白质的分析，是真正的对基因的功能(或称结果)进行研究的一门科学，与基因组的均一性相比，蛋白质组则具有多样性。从功能水平看，肿瘤是一种蛋白质组疾病。深入研究肝癌患者的蛋白质谱的变化，对揭示和发现肝癌发生、发展的规律有重要意义。
目前有学者运用蛋白质组学技术从细胞、组织、血清等方面对肝癌进行了深入研究。Yokoo H［6］等发现9株分泌甲胎蛋白的HCC细胞株与不分泌AFP的7株HCC细胞株相比，有6种蛋白表达上调，5种蛋白表达下调，质谱分析显示这11种蛋白与细胞凋亡、糖代谢、细胞骨架构成及蛋白质翻译有关，而凋亡、糖代谢等的异常均与HCC发生有关。
Li等［7］用双向电泳的方法和质谱技术分析鉴定肝癌组织和癌旁组织之间的差异蛋白，发现80个点，其中包括Stathmin 1，PCNA， Heat shock 27 kD等与肿瘤细胞增殖相关的蛋白。Song等［8］应用蛋白组学研究方法双向电泳和质谱技术分析鉴定有转移和无转移HCC原发灶组织间的差异表达蛋白，初步鉴定出16个蛋白，包括热休克蛋白27、角化蛋白28、S100钙结合蛋白A10等。
Lee等［9］检测肝细胞癌、慢性肝病和健康人的血清，发现分子质量8920的蛋白质峰与HCV感染密切相关，在HCV阳性的慢性肝病患者及肝细胞癌患者中表达均明显上调，与HBV感染组、健康人中的表达存在显著差异，经鉴定这个8920的蛋白质为补体C3a，该补体有可能作为一种独立的生物标志物，在诊断HCV感染的慢性肝病和肝细胞癌患者的过程中发挥作用。黄成等［10，11］在研究中发现，门静脉癌栓、肿瘤大小、肿瘤数目是影响肝细胞癌患者血清蛋白质指纹图谱的重要因素，而性别、肝硬化、AFP等对血清蛋白质指纹图谱没有明显影响；肿瘤大小以5cm分界对血清蛋白质指纹图谱影响最大；门静脉肉眼癌栓对血清蛋白质指纹图谱影响明显大于镜下癌栓，其中筛选出的16个蛋白分子标记物可能与肝细胞癌门静脉癌栓形成有关。
一个基因并不只表达一种蛋白质，遗传的差异性使得蛋白质的表达差异很大，出现个体差异，因为蛋白质组反应了细胞内在的遗传程序和直接的环境影响。即在同一生物个体的在肿瘤研究方而，蛋白质组学技术可揭示肿瘤蛋白表达水平的变化与肿瘤发生发展不同阶段的关系，有助于肿瘤的诊断和治疗，将成为寻找疾病分子标记和药物靶点的方法之一。蛋白质组学对于机体、组织或细胞全部蛋白质表达和功能进行研究的思路与中医证候认识疾病的整体观、辨证观有着趋同性。通过对差异个体间的蛋白质组比较分析，可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，蛋白质组学方法在证候研究中的合理应用，应该会给传统证候研究带来新的契机。
2 肝癌中医辨证分型研究现状
由于中晚期肝癌的治疗效果不理想，中医药参与原发性肝癌的多学科综合治疗模式逐渐成为临床疗效提高的关键及肝癌临床研究的热点之一。尽管近年中医药对肝癌的研究取得了较大的进展，具有缓解临床症状，改善生存质量，延长生存期及配合放化疗减毒增效的作用。但仍存在着辨证分型不规范、辨证分型难以体现肝癌自身独有的特点、缺乏流行病学研究等缺点。鉴于目前肝癌患者仍缺乏有效的治疗方法及药物，如何使中医辨证论治规范化，提高辨证论治的准确度，成为近年来肝癌领域研究的重要课题。
由于肝癌发病的不同部位，疾病所处阶段不同，患者体质不同、地理气候环境不同，故临床辨证分型的标准不同，目前国内尚无统一意见。张效霞等［12］认为，健脾理气法是治疗肝癌的有效方法，将原发性肝癌辨为脾虚气滞、湿热阻滞、脾虚水泛、淤血内停四型，分别选用不同的健脾理气药。熊墨年［13］将30例原发性肝癌患者分为4个证型，分别为肝郁脾虚型、气滞血淤型、肝胆湿热型、正虚淤结型，给予相应的中医辨证治疗，结果6个月生存率为46.6%；1，2，3，5年生存分别率为25.5%，16.56%，11.04%，7.36%30例患者经中医辨证治疗后，在缓解肝区疼痛、退热、增进食量等方面有明显疗效。
由于没有统一的辨证分型标准，相关学者从文献进行统计学分析归纳，对于肝癌的证型研究基础具有重要的指导和借鉴意义。李永健等［14］统计近 20 年来国内外公开报道的肝癌辨证分型， 结果发现肝癌最常见的证型依次为肝胆湿热型、湿热内蕴型、气滞血淤 型、肝郁脾虚型、肝肾阴虚型、肝郁气滞型、脾胃虚型， 而肝胆湿热型、湿热内蕴型亦为肝癌证型中常见证型。潘敏求等［15］收录了建国以来的253篇中医药治疗中晚期原发性肝癌的主要临床文献，采用频数和排序等统计分析，结果表明气滞血淤 、湿热聚毒、脾虚湿困、肝气郁结和肝肾阴虚等常见证候的频率为79.07％。
亦有学者将实验室指标与肝癌证型进行相关性研究，林丽珠等［16］关于原发性肝癌辨证分型与肝功能及肝储备功能关系的研究结果:AST肝盛脾虚型稍低，肝热血淤 型次之，肝肾阴虚型最高；ALB则以肝肾阴虚型最低，肝热血淤 型次之，肝盛脾虚型稍好；而TBIL以肝热血淤型最低，次之为肝盛脾虚型，肝肾阴虚型最高。周小梅等［17］通过对肝癌常见证型气虚血淤与气滞血淤证T细胞亚群进行比较，气虚血淤证患者CD3，CD4，CD4/CD8下降和CD8升高较气滞血淤证明显，说明肿瘤患者气虚血淤证的免疫功能低下情况比气滞血淤证严重，也就是说出现脾气虚时免疫功能异常。燕忠生等［18］研究原发性肝癌中医证型临床特点与预后关系研究，发现肝肾阴虚型患者较其它三型肿瘤转移率显著高，K氏评分显著降低；肝郁脾虚、气滞血淤 型患者一般病情较轻，愈后较好，生存期较长，而湿热毒淤 型、肝肾阴虚型则病情较重，愈后差，生存期短。这些资料为本研究对中医辨证与实验室检查、生存质量、生存期的相关性分析提供了理论依据，但仍存在着研究深度不够，缺乏多层次、多视角的系统动态研究。
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3 应用蛋白质组学技术研究肝癌中医证型的探讨
辨证论治是中医的理论核心，中医“证”是疾病发生过程中不同阶段病因病机的高度概括，其外候表现为一组有相互关联的症状和体征群。辨证施治既不同于对症治疗，也不同于西医的辨病治疗。辨证是司外揣内，在具体运用上受到医患双方主观因素的影响，难以客观化和量化，所以必须通过“证”的内涵研究。既然同一证有共同的临床表达和病理机制，那么其肯定有共同的物质基础，而这种物质基础就很有可能反映在基因或基因组水平上。
蛋白质组学属于微观实验研究，但其动态、宏观、整体和综合特点与中医证候具有的波动性、整体性、时序性、可预测性和标志性极其相似。蛋白质组研究的差异蛋白质在数量、种类和含量上的差异，可能为证候的多样性、时空性、个体差异性的标志蛋白群的特征；证候的多变性和复杂性与蛋白质组的动态性和多态性概念相吻合。通过证候的蛋白质组学研究， 通过对某一病证相关特定组分的共性加以分析、判断，能够帮助人们更好地理解病变过程，有助于疾病的生物标记物的发现而达到辅助临床诊断的目的，有可能较全面地揭示证候的微观状态，为证候的诊疗提供支持，因此在通过蛋白质组学技术研究肝癌中医证候具有一定的可行性。
目前，在蛋白质组学研究的方法上，二维电泳－质谱、双向凝胶电泳、质谱鉴定技术、蛋白质芯片等为有效的技术平台，为了从“辨基因治疗”到“辨证治疗”中找出相关性，可以应用蛋白质学技术和方法研究肝癌中医证型间的差异，如在不同证型人群中提取组织或血清，利用双向凝胶电泳技术分离蛋白质，进行质谱分析，获得肽指纹图谱，通过蛋白质数据库来鉴定相关蛋白质，找出差异蛋白质谱，分析功能蛋白质差异表达的特征，从而在分子生物学水平找出不同肝癌证型间微观表达差异；或者是通过比较健康人与肝癌患者、亚临床肝癌患者同一证型的差异蛋白质谱表达，找出典型证型的微观特异性；亦或以蛋白芯片技术结合组织芯片技术，研究同一组织中成千上万个蛋白分子的变化情况，进行生物信息学和统计学的比较分析，从整体上比较肝癌不同证型间的蛋白质图谱差异，探索蛋白质表达图谱与肝癌中医各证型之间系统的、有规律的联系，建立肝癌证型特定的蛋白质数据库，从而为肝癌的证型诊断提供依据和方法。
目前蛋白质组学技术在恶性肿瘤的中医药研究中鲜有报道，随着蛋白质组学方法技术的不断成熟，相信对中医证候的本质研究将进入更加深入、全面的阶段，为探索“证”的本质开辟一个崭新的局面。
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