張志林

（遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連116081）

肖蓉，勾萌，李慶偉

（遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 遼寧省生物技術(shù)與分子藥物研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連116081）

奇妙的自然界中生活著一群恐怖的 “吸血鬼”，有人們所熟悉的吸血?jiǎng)游?，如按蚊、水蛭和血吸蟲等，也有令海洋中的 “吸血鬼”七鰓鰻。它們不僅依靠吸食動(dòng)物和人類的血肉為生，而且還會(huì)傳播慢性或致命疾病，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類健康帶來(lái)極大危害。隨著人類和多種模式生物全基因組測(cè)序和基因功能注釋的逐步完成，龐大的基因組信息被源源不斷地挖掘出來(lái)，人們逐漸找到了預(yù)防和診斷這些疾病的方法，也在吸血?jiǎng)游锏耐僖合僦姓业搅艘恍┚哂锌鼓?、?zhèn)痛以及抗炎等功能的活性成分。但是單純基因組信息并不能完全解決相關(guān)疾病的困擾，因?yàn)榛蛑皇沁z傳信息的攜帶者，蛋白質(zhì)才是機(jī)體生理功能的最終執(zhí)行者和疾病發(fā)生的核心。與相對(duì)穩(wěn)定的基因組不同，在內(nèi)外環(huán)境的作用下，蛋白質(zhì)組總是處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，所以研究全部蛋白質(zhì)表達(dá)譜才能確切闡明細(xì)胞的生理功能狀態(tài)及疾病的病理演進(jìn)過(guò)程。因此，對(duì)吸血?jiǎng)游锏鞍踪|(zhì)組學(xué)的深入研究將有助于了解吸血過(guò)程中相關(guān)蛋白質(zhì)的變化情況，發(fā)掘功能蛋白，闡明疾病傳播的機(jī)制，為特異生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的篩選和鑒定提供有效依據(jù)。綜述了吸血?jiǎng)游锏鞍踪|(zhì)組學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和手段，以及吸血過(guò)程中各組織蛋白質(zhì)組的動(dòng)態(tài)變化及其潛在的臨床應(yīng)用意義。

1 吸血類動(dòng)物蛋白質(zhì)組學(xué)的主要研究范疇及手段

吸血類動(dòng)物蛋白質(zhì)組學(xué)的主要研究范疇包括3個(gè)方面：①功能蛋白質(zhì)組學(xué)：主要是對(duì)吸血類動(dòng)物唾液腺中的活性蛋白質(zhì)組分進(jìn)行鑒定并詳細(xì)闡述其主要功能；②差異蛋白質(zhì)組學(xué)，即比較蛋白質(zhì)組學(xué)：比較吸血類動(dòng)物在生理和病理過(guò)程中蛋白質(zhì)組的表達(dá)變化；③相互作用蛋白質(zhì)組學(xué)：主要是研究蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用，繪制某個(gè)體系的蛋白質(zhì)間相互作用和聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)圖譜［1］（圖1）。其中，差異蛋白質(zhì)組學(xué)是研究吸血類動(dòng)物蛋白質(zhì)組學(xué)的重點(diǎn)。目前，蛋白質(zhì)組學(xué)研究的主要手段有：以雙向凝膠電泳為核心的蛋白質(zhì)組分分離技術(shù)和以質(zhì)譜為代表的蛋白質(zhì)組分鑒定技術(shù)，以及蛋白質(zhì)組生物信息學(xué)等。

吸血?jiǎng)游飶募闹餮褐屑橙I(yíng)養(yǎng)并傳播疾病，它們的唾液腺、中腸、血液和排泄分泌物中可能含有一些致病分子，以及一些具有抗凝、鎮(zhèn)痛、免疫防御等功能的活性成分，作為其對(duì)抗天敵的重要武器。其中部分活性物質(zhì)已經(jīng)應(yīng)用于臨床疾病的治療（如：水蛭素、吸血蝠唾液酶）［2］。

2 吸血類動(dòng)物唾液腺蛋白質(zhì)組學(xué)研究

吸血?jiǎng)游餅榱顺晒乃拗魑⊙盒枰朔幌盗姓系K：必須刺穿皮膚，快速完成吸血過(guò)程，逃避宿主的排斥反應(yīng)以及抑制宿主的凝血、疼痛和炎癥反應(yīng)等等。它們的唾液腺應(yīng)含有一些具有抗凝等功能的活性成分，如血小板聚集抑制因子、抗凝因子、血管擴(kuò)張因子等。這些活性成分將有助于保證吸血?jiǎng)游镂^(guò)程的順利進(jìn)行。

圖1 蛋白質(zhì)組學(xué)的主要研究方法及技術(shù)路線

2.1 按蚊唾液腺蛋白質(zhì)組學(xué)研究

唾液腺是按蚊的重要器官，不僅有助于消化攝入的糖分及血液，同時(shí)也能傳播疾病并引起局部的變態(tài)反應(yīng)。2012年Narissara等人通過(guò)SDS－PAGE電泳分析發(fā)現(xiàn)：按蚊（Anopheles barbirostris）在叮咬期間、吸血中，以及吸血后，其唾液腺蛋白質(zhì)組分的表達(dá)水平發(fā)生下調(diào)，甚至消失［3］。這些表達(dá)水平發(fā)生改變的蛋白質(zhì)組分包括：組胺結(jié)合蛋白（Long for m D7），血管舒張劑（Peroxidase），凝血酶抑制劑（Serpin protease inhibitor）、抗血小板凝集因子（Anopheline antiplatelet pr otein）、免疫調(diào)節(jié)劑（Adenosine deaminase）等。這些活性組分可通過(guò)吸血過(guò)程流入到宿主體內(nèi)從而抑制宿主的凝血及炎癥反應(yīng)等，并傳播病原體。2012年，WASS等對(duì)按蚊唾液腺的抽提物進(jìn)行了胰蛋白酶酶解［4］，然后采用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI－TOF－MS）對(duì)其肽段進(jìn)行了鑒定。序列分析結(jié)果表明按蚊唾液腺除了含有能夠抑制宿主凝血過(guò)程所需的活性蛋白質(zhì)或多肽，如抗凝血（Ser pin超家族蛋白）、抗血小板聚集（Apyrase）和血管舒張因子（Tyrosinase）等生物活性成分，還含有抑制宿主免疫防御的蛋白質(zhì)，如腺苷脫氨酶（Adenosine deaminase，ADA）等。它能夠通過(guò)水解腺苷為次黃苷從而抑制炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，最終起到免疫逃逸的作用。然而，由于按蚊唾液腺蛋白質(zhì)含量較低，目前的研究多集中于與吸血相關(guān)的蛋白質(zhì)的生物功能上［5］。

2.2 水蛭唾液腺蛋白質(zhì)組學(xué)研究

水蛭具有多種藥理活性，其應(yīng)用前景非常廣闊。2004年，Baskova等首先運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)歐洲醫(yī)蛭（Hir udo medicinalis）唾液腺分泌物進(jìn)行了分析鑒定［6］。研究發(fā)現(xiàn)歐洲醫(yī)蛭唾液腺分泌物中共含有100多種蛋白質(zhì)，通過(guò)質(zhì)譜鑒定和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)水蛭唾液腺分泌物中除了含有熟知的水蛭素（Hirudin）以外，還含有多種生物活性成分：如類胰蛋白酶抑制劑（Tryptase inhibitor）、胰蛋白酶抑制劑（Trasylol）、乳清酸（Saratin）、溶菌酶（Destabilase－lysozy me）、透明質(zhì)酸酶（Hyal uronidase）、膠原誘導(dǎo)型血小板聚集抑制劑（Calin）、谷?；D(zhuǎn)肽酶（γ－Glutamyl transpeptidase）、凝血因子Xa抑制劑（Antistasin）、血小板糖蛋白拮抗劑（Decorsin）以及能夠降解血栓（富含血小板）的蛋白（Hementin）等［7］。2007年，Baskova等利用雙向電泳和質(zhì)譜技術(shù)對(duì)不同季節(jié)不同月份的歐洲醫(yī)蛭唾液腺分泌物進(jìn)行了分析和鑒定［8］。研究發(fā)現(xiàn)，歐洲醫(yī)蛭唾液腺組分中抗凝血酶活性隨季節(jié)發(fā)生改變，冬季活性最強(qiáng)，且水蛭素只有在冬季才能被檢測(cè)出來(lái)。2012年，Abbas等對(duì)不同月份的馬來(lái)西亞水蛭（Hir udinaria Manillensis）進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)比較分析［9］。研究發(fā)現(xiàn)：在5月，馬來(lái)西亞水蛭唾液腺的抗凝血酶活性最強(qiáng)，最弱是在11月至1月。因此，作者認(rèn)為：①不同種屬水蛭唾液腺組分不同并且會(huì)隨著外界環(huán)境、時(shí)間的變化而發(fā)生變化；②水蛭體內(nèi)能產(chǎn)生抗凝活性成分以幫助水蛭吸取寄主血液并儲(chǔ)存在體內(nèi)，且不會(huì)發(fā)生凝血反應(yīng)。除此之外，在水蛭的蛋白質(zhì)組學(xué)研究過(guò)程中，還有很多低分子量多肽組分尚未被分離和鑒定，亟待進(jìn)一步的分析與研究。采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)手段深入研究水蛭唾液腺的蛋白質(zhì)組分可為闡明水蛭的藥理學(xué)活性和作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)，具有較好的市場(chǎng)開發(fā)應(yīng)用前景。

2.3 蜱類唾液腺蛋白質(zhì)組學(xué)研究

唾液腺是蜱類體內(nèi)最大的器官，能夠維持體內(nèi)離子、水分平衡，抑制寄主的凝血反應(yīng)，并傳播各類疾病。有文獻(xiàn)報(bào)道，蜱類唾液腺組分中含有大量的抗凝血分子（Tcik anticoagulant peptide）、抗血小板聚集分子（Triplatin）、層粘連蛋白（Laminin）、蛋白酶抑制劑（Serpin protease inhibitor）［10］、蛋白酶（Aminopeptidase、Car boxylesterase、Adipose triacyl glyceride lipase、Super oxide dismutase），以及免疫調(diào)節(jié)分子（Thioredoxin）和神經(jīng)麻痹毒素（HT－1、HT－2、HT－3）［11］。因此，深入研究蜱類唾液腺蛋白質(zhì)組成員可為探索蜱類相關(guān)傳染病的傳播機(jī)制和尋找新型生物制劑提供重要的理論基礎(chǔ)。2005年，Lu等采用生物化學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等多學(xué)科交叉的前沿方法，對(duì)不同發(fā)育期的長(zhǎng)角血蜱（Haemaphysalis l ongicor nis）唾液腺蛋白質(zhì)含量與成分的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了比較分析［12］。研究發(fā)現(xiàn)雌性長(zhǎng)角血蜱唾液腺在饑餓期蛋白質(zhì)含量最低，吸血初期含量明顯升高，到交配期達(dá)到最大值，飽血后蛋白質(zhì)含量開始下降，到飽血后第4天急劇下降至原始水平。這一變化趨勢(shì)與雌蜱的附著、吸血、交配和飽血等寄生期的特點(diǎn)相一致。此外，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)Lu等發(fā)現(xiàn)凝膠上有6個(gè)蛋白點(diǎn)在不同發(fā)育時(shí)期表達(dá)模式不同，可以分為兩類：第一類蛋白質(zhì)表現(xiàn)為在饑餓期和吸血期不存在，在交配期開始出現(xiàn)，在飽血期當(dāng)天表達(dá)量增至最大。第二類蛋白質(zhì)表現(xiàn)為在饑餓期存在，在吸血期表達(dá)水平發(fā)生上調(diào)，在交配期表達(dá)量增至最大，飽血期含量開始下降。質(zhì)譜鑒定結(jié)果顯示第一類蛋白質(zhì)為：熱激基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（COG1420）、琥珀酰－輔酶A合成酶β亞基和一種與產(chǎn)熱有關(guān)的蛋白質(zhì)（CG17514，is form A）；第二類蛋白質(zhì)為：絲氨酸蛋白激酶（Serine protein kinase）、免疫球蛋白（Similar to Drosophila melanogaster PebⅢ）和依賴DNA的RNA聚合酶Ⅱ亞基［13］。后續(xù)功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所有這些蛋白質(zhì)表達(dá)水平的變化都與蜱類吸血過(guò)程密切相關(guān)［14］。然而不足的是所鑒定的差異蛋白點(diǎn)只是少數(shù)含量相對(duì)豐富的蛋白質(zhì)。因此，還迫切需要鑒定蜱類唾液腺中的低豐度蛋白質(zhì)以進(jìn)一步闡明蜱類吸血及傳播疾病的分子機(jī)制。

3 吸血?jiǎng)游镏心c蛋白質(zhì)組學(xué)研究

3.1 按蚊中腸蛋白質(zhì)組學(xué)研究

攜帶有瘧原蟲的蚊子在吸食人血的過(guò)程中會(huì)傳播瘧疾。瘧原蟲在侵染按蚊時(shí)，其雄性和雌性的配子細(xì)胞會(huì)在按蚊的中腸內(nèi)完成受精過(guò)程并形成合子。因此，1998年P(guān)revot等在研究瘧原蟲侵染按蚊機(jī)制的時(shí)候，把中腸作為重點(diǎn)研究對(duì)象，對(duì)瘧原蟲侵染不同品系的按蚊中腸做了蛋白質(zhì)組學(xué)分析［15］，試圖在其中腸中篩選參與調(diào)控瘧原蟲卵囊黑化作用的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。研究結(jié)果表明，按蚊在被瘧原蟲感染之前，其瘧原蟲易感品系和抗性品系中腸組織的雙向電泳圖譜差異較小；但是，按蚊在被瘧原蟲感染之后第3天，其瘧原蟲抗性品系中腸的雙向電泳圖譜出現(xiàn)了一條分子量約為67k Da的蛋白條帶，且該蛋白質(zhì)濃度隨著感染時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，而其易感品系的雙向電泳圖譜卻沒(méi)有發(fā)生明顯變化。質(zhì)譜鑒定此蛋白質(zhì)為前酚氧化酶（Prophenoloxidase，PPO）［16］，能夠通過(guò)介導(dǎo)卵囊黑化包裹反應(yīng)從而激活按蚊的先天性免疫防御系統(tǒng)。2000年，Chun等采用冷激或注射等手段刺激瘧原蟲易感和抗性品系的按蚊，并對(duì)其中腸雙向電泳圖譜中發(fā)生差異表達(dá)的蛋白點(diǎn)進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)刺激后按蚊絲氨酸蛋白酶（AgSpl4D1）的表達(dá)水平發(fā)生上調(diào)［17］。序列分析結(jié)果表明該蛋白質(zhì)與果蠅的脂酶和煙青蟲的酚氧化酶極為相似。后續(xù)功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)AgSpl4D1能夠通過(guò)誘導(dǎo)按蚊體液分泌黑色素，并協(xié)同具有細(xì)胞毒性的醌類中間產(chǎn)物沉積到入侵的病原體周圍，從而起到隔離殺死病原體的作用［18］。此外，Prevot等研究發(fā)現(xiàn)雌按蚊和雄按蚊在添食糖水后，其中腸雙向電泳圖譜差異很??；而在添食血液后，雌按蚊中腸雙向電泳圖譜比雄按蚊多出8個(gè)特異性蛋白點(diǎn)。質(zhì)譜鑒定結(jié)果顯示這8個(gè)特異性蛋白點(diǎn)能夠參與雌按蚊的吸血、免疫防御和炎癥反應(yīng)，并在繁殖等生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用［19］。目前，已有研究團(tuán)隊(duì)陸續(xù)采用蛋白質(zhì)組學(xué)手段從瘧疾傳播媒介－按蚊體內(nèi)大規(guī)模高通量篩選出與瘧疾傳播相關(guān)的特異性抗原成分，隨后利用分子及免疫技術(shù)制備降低蚊蟲生存力和生育力的疫苗，從而達(dá)到阻斷蚊蟲傳播疾病的目的。

3.2 扇頭牛蜱中腸蛋白質(zhì)組學(xué)研究

蜱類疫苗被認(rèn)為是控制蜱類吸血和相關(guān)疾病傳播最為有效的方法。目前市面上商業(yè)化的疫苗僅有兩種，主要成分是蜱類中腸膜的重組蛋白（Tick Gard和Grave）。蜱類中腸不僅能快速消化血液，還具有極強(qiáng)的抗病能力。因此，對(duì)蜱類中腸蛋白質(zhì)組學(xué)的深入研究能夠?yàn)橐呙绲拈_發(fā)提供更為重要的理論依據(jù)。2009年Kritaya等對(duì)扇頭牛蜱（Rhipicephal us sanguineus） 的 中腸進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)研究，共發(fā)現(xiàn)134種蛋白質(zhì)，并按生物學(xué)功能對(duì)其進(jìn)行了分類（圖 2）［20］。此外，在吸血過(guò)程中其中腸雙向電泳圖譜含有15個(gè)分子量相同、p H值不同的蛋白質(zhì)。Kritaya認(rèn)為這15個(gè)蛋白質(zhì)為同種蛋白質(zhì)的不同亞型。質(zhì)譜鑒定和后續(xù)功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這15個(gè)蛋白質(zhì)與能量代謝和蛋白質(zhì)的折疊戚戚相關(guān)。它們分別是3種乙醛脫氫酶（Aldehyde dehydrogenase）、3種蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶（Pr otein disulfide iso merase）、3種泛醌－細(xì)胞色素 C（ubiquinol－cytochro me c）、2種 ATP5 A1綜合酶（ATP synthase H＋transporting atp5 A1）、2種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白（Endoplasmic reticulu m resident protein 29－like），以及3種細(xì)胞膜孔蛋白（Porin）［21］。這些蛋白質(zhì)被認(rèn)為是蜱類疫苗的潛在作用靶點(diǎn)，可利用RNA干擾等技術(shù)控制蜱類食物消化和病原體繁殖等生命過(guò)程。

圖2 扇頭牛蜱中腸功能蛋白質(zhì)分析

4 吸血?jiǎng)游镅旱鞍踪|(zhì)組學(xué)研究

血液中富含多種蛋白質(zhì)組分。在某些病理狀態(tài)下，機(jī)體會(huì)分泌一些關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)或應(yīng)激蛋白質(zhì)到血液中，最終導(dǎo)致血液中總蛋白質(zhì)成分發(fā)生質(zhì)或量的變化。因此，比較分析正常與異常狀態(tài)下血液的蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜，尋找發(fā)生差異表達(dá)的蛋白點(diǎn)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能鑒定，最終獲得相應(yīng)的生物標(biāo)志物和（或）藥物作用靶點(diǎn)，已成為疾病監(jiān)測(cè)、新藥開發(fā)、藥理毒理學(xué)研究的重要手段。

按蚊血液中富含的血淋巴就是其重要的非特異性免疫器官，對(duì)多種病原物具有很強(qiáng)的抵抗能力。為了從中找到一些具有廣譜抗菌或抗病毒等活性的成分，2005年P(guān)askewitz等人利用雙向電泳、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI－TOF－MS）的方法對(duì)瘧原蟲侵染前后的按蚊血液進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)的研究［22］。研究發(fā)現(xiàn)，按蚊血液的雙向電泳圖譜約含有280個(gè)蛋白點(diǎn)，對(duì)其中豐度較高的28個(gè)蛋白點(diǎn)進(jìn)行了分析鑒定，共獲得了26個(gè)不同的蛋白質(zhì)的序列。分析結(jié)果表明這些蛋白質(zhì)主要參與按蚊的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)、離子轉(zhuǎn)運(yùn)和脂類的生理代謝等活動(dòng)。按蚊在感染細(xì)菌后，其血液中的酚氧化酶和兩個(gè)類幾丁質(zhì)酶的表達(dá)水平明顯發(fā)生上調(diào)。后續(xù)功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該蛋白酶主要通過(guò)參與黑化包裹瘧原蟲的過(guò)程從而起到抵抗病原物的作用。此外，血液中轉(zhuǎn)鐵蛋白等的表達(dá)水平則發(fā)生明顯的下調(diào)，推測(cè)與按蚊體內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)密切相關(guān)［23］。由于血清中富含多種蛋白質(zhì)組分，因此，若在復(fù)雜的血清組分中發(fā)現(xiàn)針對(duì)相關(guān)疾病的靶標(biāo)分子，可對(duì)疾病的診治起事半功倍的效果。2010年Shen等利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法從日本血吸蟲成蟲血清內(nèi)篩選出4種蛋白質(zhì)：亮氨酸氨基肽酶（Sj LAP）、果糖二磷酸醛縮酶（Sj FBPA）、26 k Da谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（Sj GST）和22.6 k Da血吸蟲表膜主要蛋白（Sj22.6）。其中，Sj LAP和Sj FBPA可作為指示工具去診斷慢性血吸蟲病。2011年Chaerkady等研究發(fā)現(xiàn)，按蚊受到機(jī)械性傷害后，一些不含信號(hào)肽的代謝相關(guān)酶類（淀粉酶、水解酶、脂酶、胰蛋白酶）會(huì)發(fā)生上調(diào)反應(yīng)［24］。因此，采用蛋白質(zhì)組學(xué)研究手段可于短時(shí)間內(nèi)從整體水平獲得大量表達(dá)水平發(fā)生改變的蛋白質(zhì)，為今后研究微生物感染按蚊的機(jī)制提供了良好的參考。

5 吸血?jiǎng)游锱判狗置谖锏鞍踪|(zhì)組學(xué)研究

吸血?jiǎng)游镌诩纳^(guò)程中通常會(huì)向宿主體內(nèi)排泄、分泌一些能夠干擾宿主免疫反應(yīng)過(guò)程的活性分子，從而使其可以逃脫宿主的免疫攻擊。因此，開展對(duì)吸血?jiǎng)游锱判狗置谖锏鞍踪|(zhì)組學(xué)的研究，將有助于了解免疫逃避分子機(jī)制，研制新的預(yù)防疫苗和新的診斷方法。

血吸蟲在終末宿主體內(nèi)完成其生活史的過(guò)程中，可通過(guò)其體表、腸上皮表面或者是其它器官釋放分泌物，以免疫模擬方式來(lái)干擾宿主免疫系統(tǒng)的攻擊。血吸蟲寄生于人畜體內(nèi)會(huì)嚴(yán)重危害人畜健康，而目前市面上可治療的藥物只有吡喹酮（Praziquantel），但該藥物對(duì)重復(fù)感染束手無(wú)策，亟需改善。采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)高通量篩選并鑒定血吸蟲排泄分泌物中的蛋白質(zhì)組分不僅有助于揭示血吸蟲調(diào)節(jié)宿主免疫應(yīng)答反應(yīng)、建立慢性感染的機(jī)制，還為篩選抗血吸蟲感染的疫苗候選分子，藥物靶標(biāo)和診斷抗原提供理論依據(jù)。到目前為止，已有大量文獻(xiàn)報(bào)道日本血吸蟲（Schistosoma j aponicu m）各個(gè)發(fā)育時(shí)期排泄分泌物蛋白質(zhì)組學(xué)的研究。2004年，Cur wen等對(duì)曼氏血吸蟲（Schistosoma mansoni）的尾蚴、童蟲、成蟲、未成熟卵，以及成熟卵進(jìn)行了可溶性蛋白質(zhì)組學(xué)分析，并成功鑒定出84種蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)主要在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，蛋白折疊、修飾和合成，核酸合成，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、肌肉發(fā)育，以及電子傳遞等方面發(fā)揮重要作用。差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果顯示各蟲體階段共同表達(dá)的蛋白質(zhì)比發(fā)生差異表達(dá)的蛋白質(zhì)含量高。這些高豐度的蛋白質(zhì)分別是谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、脂肪酸結(jié)合蛋白，以及腺苷酸激酶。它們?cè)谘x的傳播及發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮重要作用。2009年Feng等人采用蛋白質(zhì)組學(xué)手段研究發(fā)現(xiàn)日本血吸蟲尾蚴的排泄分泌物中含有Actin等結(jié)構(gòu)肌動(dòng)蛋白、甘油醛－3－磷酸脫氫酶等能量代謝相關(guān)酶類、14－3－3蛋白等信號(hào)傳導(dǎo)通路相關(guān)分子、HSP70家族等相關(guān)熱休克蛋白，以及20s蛋白酶體等五類功能蛋白［25］。序列分析和后續(xù)試驗(yàn)證明這些成分有利于尾蚴以皮膚滲透方式入侵宿主，并逃避其體內(nèi)的免疫反應(yīng)。在血吸蟲童蟲時(shí)期，排泄分泌物中的組分則主要參與機(jī)體細(xì)胞代謝、應(yīng)激反應(yīng)，以及生長(zhǎng)發(fā)育等過(guò)程［26］。2009年Liu等在日本血吸蟲成蟲的排泄分泌物中鑒定出大量的脂肪酸結(jié)合蛋白（Fatty acid binding protein）和少量的熱休克蛋白（HSP70、HSP90、HSP97）、肌動(dòng)蛋白、微管蛋白、氨肽酶（Aminopeptidase）、烯醇化酶（Enolase）以及甘油醛－3－磷酸脫氫酶等。后續(xù)分析結(jié)果表明這些蛋白質(zhì)在調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用［27］。此外，2009年Steinfel der等還在日本血吸蟲蟲卵的排泄分泌物中發(fā)現(xiàn)了高豐度的、能特異性引起Th2細(xì)胞極化的糖蛋白（Omega－1）。除此之外，抗菌蛋白（CAP18）、硫氧還蛋白過(guò)氧化物酶（Thioredoxin per oxidase），分子伴侶（Heat Shock Pr oteins）和信號(hào)通路相關(guān)蛋白（14－3－3蛋白、GTP－結(jié)合蛋白、肌鈣網(wǎng)蛋白）等也同時(shí)被鑒定出來(lái)［28］。這些結(jié)果為進(jìn)一步闡明血吸蟲的致病機(jī)制提供了重要的信息，為下一步阻斷或抑制血吸蟲的發(fā)育傳播以及緩解病情奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

6 吸血?jiǎng)游锟谇幌俚鞍踪|(zhì)組學(xué)研究

七鰓鰻（La mpetr a j aponica）是迄今所知的最原始的無(wú)頜類脊椎動(dòng)物，是研究適應(yīng)性免疫系統(tǒng)起源與進(jìn)化，系統(tǒng)發(fā)育的優(yōu)良動(dòng)物模型。此外，七鰓鰻還具有非常特殊的半寄生生活方式，即依靠吸食宿主魚體的血肉為生。Li等人根據(jù)已構(gòu)建好的七鰓鰻口腔腺c DNA文庫(kù)成功克隆出七鰓鰻吸血過(guò)程中的重要功能基因［29］，如富含半胱氨酸分泌蛋白（Cysetine rich secretory protein）、具有纖維蛋白原水解酶活性的BGSP－1（Buccal gland secretion pr otein－1）、Per oxiredoxin（Pr x），含有精氨酸－甘氨酸－天冬氨酸的短肽序列（Arg－Gly－Asp，RGD）等［30］。然而目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)關(guān)于七鰓鰻蛋白質(zhì)組學(xué)的研究工作。本課題組擬率先采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)手段分析七鰓鰻的口腔腺、血清、髓樣，以及肝臟等組織。大規(guī)模、高通量的篩選鑒定一些與其組織器官的系統(tǒng)發(fā)育，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)起源，以及與抗凝、抗炎和鎮(zhèn)痛等功能相關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，這將為海洋生物資源的保護(hù)與開發(fā)以及新型藥物的研制帶來(lái)極大的推動(dòng)作用。

7 展望

隨著人類基因組計(jì)劃（Hu man Geno me Project）的完成，生命科學(xué)研究已進(jìn)入后基因組時(shí)代，其標(biāo)志之一就是蛋白質(zhì)組學(xué)（Proteomics）的興起。蛋白質(zhì)組學(xué)作為重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，已經(jīng)成為人們篩選重大疾病的特異生物標(biāo)志物和研究發(fā)病機(jī)理的新途徑。對(duì)吸血?jiǎng)游锏耐僖合?、中腸、血液、排泄分泌物，以及口腔腺等組織進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)研究不僅有助于尋找和篩選具有特殊功能的生物活性分子，還為闡明某些因寄生行為而引起的疾病的致病機(jī)制奠定良好的理論基礎(chǔ)。這可為今后應(yīng)用于寄生動(dòng)物引起的疾病的預(yù)防、早期診斷、臨床治療和疫苗研發(fā)等方面提供有利的數(shù)據(jù)支撐。

雖然運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，研究人員已從吸血?jiǎng)游锏耐僖合佟⒅心c、血液、排泄分泌物，以及口腔腺等組織中發(fā)現(xiàn)了大量的生物活性成分以及一些引起疾病的關(guān)鍵分子，但是還有很多低豐度的功能蛋白質(zhì)仍未被鑒定出來(lái)。發(fā)展高通量、高靈敏度、高準(zhǔn)確性的研究技術(shù)平臺(tái)仍是今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的主要任務(wù)。相信隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)際間的學(xué)術(shù)合作及資源交流的不斷加強(qiáng)，全球共享數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不斷完善，越來(lái)越多的低豐度重要功能分子將被挖掘出來(lái)，為人類健康提供更有價(jià)值的理論參考。

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