朱麗娟　聶文婷　張世君

[摘要]蛋白質(zhì)組學(xué)通過對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能蛋白表差異性的研究來揭示不同疾病和藥物作用于機(jī)體的可能分子學(xué)機(jī)制。本文通過對(duì)其概念的論述及其對(duì)疾病特別是高血壓病的研究，展示了蛋白質(zhì)組學(xué)作為新型研究模式，在中醫(yī)藥研究中的價(jià)值和潛力，能夠?yàn)榕R床治療提供可靠的科研基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]蛋白質(zhì)組學(xué)；高血壓病；現(xiàn)代研究

1 蛋白質(zhì)組學(xué)的內(nèi)涵以及其對(duì)疾病的研究

1.1 蛋白質(zhì)組學(xué)的內(nèi)涵

蛋白質(zhì)組（proteome）對(duì)應(yīng)的詞組是基因組（gene）。眾所周知：每個(gè)細(xì)胞體內(nèi)都包含有完整的基因組，這些基因在生物體內(nèi)部伴隨著生物體的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行表達(dá)，不同階段表達(dá)出來的蛋白質(zhì)種類與功能都存在差異，但是能夠滿足生物體在其不同生長(zhǎng)發(fā)育過程中的多重需要，如此，記錄這些不同階段表達(dá)出來的蛋白質(zhì)信息的一組物質(zhì)成為蛋白質(zhì)組。同時(shí)，我們將這種在不同階段呈現(xiàn)出差異性的蛋白質(zhì)組又稱功能蛋白質(zhì)組。雖然生物體的所有細(xì)胞體內(nèi)的基因組相同，但是由于其選擇表達(dá)，卻有不同的功能蛋白質(zhì)組。而與之相對(duì)應(yīng)的概念是結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組，即基因組理論上所能夠編碼的所有蛋白質(zhì)的總和。多種因素可以導(dǎo)致機(jī)體的某些結(jié)構(gòu)、功能蛋白質(zhì)組在其不同地方，具有不同的組織特異性、年齡特異性、分化特異性和生理特異性。不同的條件下的蛋白質(zhì)種類，呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)特異性。而這種不同階段的表達(dá)，卻也有規(guī)律可循，因?yàn)樯矬w的同一組織器官或同一類型的組織細(xì)胞具有相同或近似的功能蛋白質(zhì)組種類。

國外研究者Wilkins提出所謂的蛋白質(zhì)組指的是由于細(xì)胞里的基因在生物體內(nèi)分化，分裂，進(jìn)而選擇性表達(dá)的蛋白質(zhì)數(shù)量與種類的總和，基因的表達(dá)不論在生物的內(nèi)環(huán)境里處于何種狀態(tài)，都與內(nèi)環(huán)境是否適合表達(dá)無關(guān)，它是生物體注定發(fā)生的生物學(xué)行為。表達(dá)的宏觀表現(xiàn)就是產(chǎn)生不同種類與功能的蛋白質(zhì)，因此這些表達(dá)的產(chǎn)物能夠決定生物體細(xì)胞、組織等的類型，并且通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能參與進(jìn)生物體內(nèi)的不同生理或病理進(jìn)程。

1.2 蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)機(jī)體的功能性研究

從上可知，蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）是研究生物體中細(xì)胞、組織，器官以及不同的基因表達(dá)出的不同的蛋白質(zhì)生物學(xué)組成、機(jī)體內(nèi)部定位，不同的生物學(xué)變化功能及其生物體內(nèi)部相互作用規(guī)律的科學(xué)。人們對(duì)其研究的內(nèi)容從組成、定位等一些表象研究拓展到生物體內(nèi)部的一些表達(dá)功能的改變，進(jìn)而對(duì)生物體的某些疾病做出治療，比如通過研究蛋白質(zhì)的表達(dá)、功能模式，進(jìn)一步探索某些治療手法與途徑在疾病中的作用機(jī)制。而分析鑒定蛋白質(zhì)組組成是其他各種研究的基礎(chǔ)與主要方向。這就要對(duì)蛋白質(zhì)組進(jìn)行表征分析測(cè)量，得出規(guī)律結(jié)論，其中包括了相當(dāng)復(fù)雜的內(nèi)容：蛋白質(zhì)的分離、鑒定及圖譜化，同時(shí)重點(diǎn)找出藥物對(duì)疾病的藥物、毒理研究等不同部分。高血壓病是現(xiàn)代人常見的病之一，隨著人類基因組計(jì)劃的完成，越來越多的研究以蛋白質(zhì)組學(xué)為工具對(duì)其不同的藥理作用和復(fù)雜的病理進(jìn)程進(jìn)行探索。

2 蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)于高血壓病的動(dòng)物模型研究

隨著疾病研究的不斷進(jìn)展，國內(nèi)外將對(duì)高血壓的探索集中在發(fā)病的機(jī)制以及治療新方法上，主要通過建立動(dòng)物模型進(jìn)行探索。劉麗等對(duì)選取高血壓模型動(dòng)物，并對(duì)大鼠的易患高血壓病與不易患高血壓病的蛋白質(zhì)表達(dá)差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)探索這些差異性在左室肥厚中的不同的表達(dá)作用，結(jié)果顯示：上調(diào)，下調(diào)的蛋白質(zhì)分別為14個(gè)和3個(gè)。經(jīng)NCBI數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)：上調(diào)蛋白質(zhì)種類包括：肌球蛋白輕鏈、心肌A肌動(dòng)蛋白蛋白原、B肌球蛋白重鏈、3磷酸甘油醛脫氫酶等，而下調(diào)蛋白主要為H轉(zhuǎn)運(yùn)ATP合成酶、卜三脂酰輔酶A脫氫酶等。

Jin，Wlliams等進(jìn)一步對(duì)SHR大鼠心肌蛋白特異性表達(dá)進(jìn)行研究，與Wistar大鼠相比，表達(dá)的蛋白質(zhì)差異點(diǎn)有20個(gè)，13個(gè)點(diǎn)與SHR大鼠早期血壓高幾率的高低有直接關(guān)系。后期7個(gè)點(diǎn)的高表達(dá)蛋白，這可以被大鼠血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑，進(jìn)而比較容易產(chǎn)生高血壓病的幾率。

金賢等研究人員分別訓(xùn)取SHR和WKY大鼠訓(xùn)練1周與20周相比較，得出的結(jié)果是SHR組心肌肥厚，繼而血壓升高。與這種情況相應(yīng)，得出表達(dá)差異蛋白點(diǎn)有27個(gè)，這些蛋白多參與到機(jī)體的能量代謝、線粒體的磷酸化以及氧化應(yīng)激過程中。

3 蛋白質(zhì)組學(xué)在高血壓病血管和組織損傷中的研究

Hovmg S等建立了高血壓病的動(dòng)物模型并對(duì)其主動(dòng)脈進(jìn)行研究。將Fischcr和Brown Nor-way（BN）鼠分對(duì)照組和干預(yù)組，結(jié)果顯示對(duì)BN大鼠進(jìn)行L-NAME干預(yù)后能夠明顯抑制其血管重構(gòu)。卞玉蘭等州以SHR大鼠胸主動(dòng)脈為研究對(duì)象。用軟件對(duì)凝膠圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)在120的分子量以內(nèi)，總共1870個(gè)點(diǎn)匹配，其中有23個(gè)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)組大鼠中實(shí)現(xiàn)了比SHR組的高表達(dá)。這些側(cè)面說明，對(duì)高血壓模型動(dòng)物的血管進(jìn)行研究也能取得一定的成果，是一種可行的方法與思路。

有研究自發(fā)通過對(duì)自發(fā)性高血壓卒中型大鼠進(jìn)行研究表明，高齡組大鼠中基質(zhì)金屬蛋白的表達(dá)性最強(qiáng)，其次是3月齡SHR大鼠，而青年組大鼠的表達(dá)量還不及高齡組的一半。分析可知，可能原因是血壓升高可引起血管內(nèi)皮損傷進(jìn)而引發(fā)血流內(nèi)切力等的改變，改變通透性，破壞血管基底層，使血腦屏障打開。故而高齡和血壓升高都可以誘發(fā)腦卒中的發(fā)生。江漢秋等通過對(duì)大鼠腦內(nèi)注射凝血酶研究MMP-9、MMP-2蛋白表達(dá)的差異性，經(jīng)免疫印跡法檢測(cè)可知凝血酶注入后MMP-9和MMP-2的表達(dá)峰值時(shí)間均與對(duì)照組不同，推斷可知其影響了腦出血、腦水腫的過程。研究人員通過對(duì)不同品系的大鼠經(jīng)鹽負(fù)荷處理后的血清和尿液中的蛋白質(zhì)表達(dá)變化近檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)早期就可在SHR/SP大鼠的血清中發(fā)現(xiàn)硫抑素的高表達(dá)，而干預(yù)后其尿液中可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鐵蛋白等。這提示我們?cè)谥酗L(fēng)的初期體內(nèi)的炎癥反應(yīng)就已經(jīng)被激發(fā)，且血管通透性也隨之改變。

4 蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥研究中的應(yīng)用

此外蛋白質(zhì)組也被廣泛應(yīng)用到中醫(yī)藥藥物研發(fā)及其病理、藥理、毒理機(jī)制的研究中。蕭梅芳等通過研究高血壓肝陽上亢證和肝陽化風(fēng)證的差異表達(dá)蛋白發(fā)現(xiàn)，兩者之間有18個(gè)差異性蛋白，主要參與細(xì)胞骨架的構(gòu)建、不同代謝、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等，且氧化應(yīng)激可通過影響二者蛋白的表達(dá)從而激活細(xì)胞的凋亡。進(jìn)一步研究高血壓肝陽化風(fēng)和陰虛風(fēng)動(dòng)證的患者外周血中的蛋白質(zhì)表達(dá)差異顯示，有肌動(dòng)蛋白、假想蛋白、纖維蛋白原α前體出現(xiàn)不同表達(dá)，提示了不同證型患者發(fā)病相關(guān)的蛋白和可能機(jī)制。張鶯等運(yùn)用平肝潛陽的藥物治療高血壓肝陽上亢模型的SHR大鼠，通過分析其腎上腺蛋白質(zhì)，檢測(cè)了藥物干預(yù)前后的差異性表達(dá)蛋白8個(gè)，為平肝潛陽法的應(yīng)用提供了可能的分子機(jī)制。

5 總結(jié)與展望

蛋白質(zhì)組研究作為一種新型的研究手段被廣泛應(yīng)用到在心血管疾病中，且獲得了具有指導(dǎo)意義和臨床價(jià)值的結(jié)果。但是，目前蛋白質(zhì)組學(xué)研究的理論成果尚缺乏公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，研究結(jié)果僅留在檢測(cè)蛋白質(zhì)技術(shù)，測(cè)定蛋白定量的不同等比較淺顯的階段，缺乏基于程度的量化標(biāo)準(zhǔn)。故今后中醫(yī)藥的蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，應(yīng)逐步建立統(tǒng)一的程度量化標(biāo)準(zhǔn)，以消除不同結(jié)果問的差異，并應(yīng)盡量保證研究的連續(xù)性，使其在的指導(dǎo)高血壓病的治療上得到更為廣泛的應(yīng)用。