蛋白质组学在肿瘤研究中的应用

眼耳鼻喉科杂志２００ｚ生　旦笠２墨复　

蛋白质组学检测技术及其在头颈部肿瘤研究中的应用　

曹晓娟综述隋军李晓江审阅　

【摘要】蛋白质组学是后基因组时代的研究热点。利用蛋白质组学的方法检测蛋白质质谱的变化，将有　

助于肿瘤的诊断和治疗。本文介绍蛋白质组学检测技术及其在头颈肿瘤研究中的应用。　

蛋白质组的概念是指一个细胞、组织或机体表达的所有蛋　

白质［ｕ。蛋白质组学则是应用大规模蛋白质分离和识别技术　

研究蛋白质组的－－￣１科学，目前已成为肿瘤研究的最前沿领域　

之一。　

１蛋白质组学研究的相关技术　

蛋白质组学研究的相关技术包括蛋白质样本的制备、分　

离、定量及鉴定，双向凝胶电泳（ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｅｌｅｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，２一　

ＤＥ）、质谱技术（ＩＩｌａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ＭＳ）及生物信息学技术。这些　

技术构成了蛋白质组研究的主要技术体系。　

１．１样品制备与蛋白质分离　双向凝胶电泳２－ＤＥ于１９７５　年由０’ｆａｒｄｌ等Ｌ２］创立，主要应用于蛋白质的分离。原理：第一　

向是等电聚焦，第二向是聚丙烯酰胺凝胶电泳，其中第一向电　

泳经历了从最初载体两性电解质凝胶到上世纪８０年代中期出　

现的固相ｐＨ梯度凝胶电泳的发展，从而克服了载体两性电解　

质引起的凝胶时间延长、梯度不稳、阴极漂移等现象，使２－ＤＥ　的稳定性和可重复性明显改善［３３。２－ＤＥ技术也存在一些不足：　

如疏水性膜蛋白不溶于样品缓冲液，低拷贝数蛋白无法检测，　

高分子量蛋白、高酸和高碱性蛋白在电泳中丢失，重复性不佳　等［４ｌ。　

激光捕获显微切割技术（１ａｓｅｒ　ｃａｐｔｕｒｅ　ｍｉｃｒｏｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ，ＬＣＭ）　

传统的２－ＤＥ直接使用组织切块提取蛋白。不论是肿瘤还是　

正常组织都不是单一的成分，这样通过总体取样得到的蛋白不　

能反映肿瘤与正常组织在蛋白水平上的差异。ＬＣＭ能在复杂　

的样品中挑选出需要的细胞团，用于提取高质量的ＤＮＡ、ＲＮＡ　

２０１０年７月　１２３　痰、湿、浊、瘀、郁滞为标。补虚可用益气养阴，补肾等法，治标可用　祛痰、利湿、泄浊等，同时配用活血、化瘀、软坚。通过以上环节来　调节脂代谢。　２中药对降脂效果的研究　据单味中药研究报导，目前经研究证实的中药降脂药有８０多　种，其中主要有：①山楂：降脂、降压、强心、抗心律失常等作用，既　降胆固醇，又降甘油三酯。如患者胆固醇及甘油三酯均高，身体肥　胖，健壮，用该药较为适宜；如患者虽然有高脂血症，但身体瘦弱，　体质不好的，就不太适宜用，因降脂效果明显。②大黄、决明子：对　胆固醇，甘油三酯均有作用，且能升高高密度脂蛋白，兼活血化瘀，　增加胆汁分泌等。如合并便秘者，更为适宜，因两药均有润肠通便　的作用。体质壮实、有热者，平时可用决明子１０－－２０克泡茶喝，既降　脂，又通便、清热，为养生保健方法。③虎杖：降胆固醇又降甘油三　酯，兼有通利小便、大便的作用。④泽泻：降胆固醇为主，还能升高　高密度脂蛋白，并有抗脂肪肝作用。⑤首乌：降胆固醇并能防止脑　动脉硬化。对体质瘦弱者较为适宜，因首乌具有滋补作用，降脂作　用不会过于猛烈。⑥绞股兰：对胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白均　有作用，并能抑制肿瘤，抗疲劳，调节脂代谢。⑦柴胡：有明显降胆　固醇作用，日本对柴胡的研究较多，认为柴胡降胆固醇、甘油三酯、　提升高密度脂蛋白，降低密度脂蛋白，有明显调脂作用。　３作用机制探讨　以上降脂中药通过下列途径发挥作用：　３．１抑制外源性脂类吸收，增强肠内蠕动功能，促进脂质排泄，减　少吸收。　３．２利用植物胆固醇，竞争性影响人体内胆固醇吸收。　３－３通过不能利用多糖类和胆盐结合形成复合物，阻碍精微吸收。　３．４抑制胆固醇合成。　３．５影响血脂运输和清除。’　４中西结合治疗高脂血症的探讨　中药除降脂作用外，尚有保护心、肝、肾功能，比西药更胜一　筹。目前西药降脂药按作用效果不同，可分为：①羟甲戊二酰、辅　酶Ａ还原酶抑制剂，如辛伐他汀、普伐他汀等他汀类药物，可抑制　该酶活性，进而阻断胆固醇合成。②影响胆固醇和甘油三酯代谢　药：如非诺贝特、吉非罗齐等，降低低密度脂蛋白和甘油三酯。③　影响胆固醇吸收药：如考来烯胺等，通过促进内源性胆固醇代谢　和抑制外源性胆固醇吸收而发挥作用。但它们都有肌毒性和肝损　害两大主要不良反应。特别前两类药联合应用时，导致横纹肌溶　解的危险性增加，而且高脂血症经常合并脂肪肝，单用西药对肝　脏的损害更大。如果中西药联合应用，一可以增强降脂作用；二减　少西药用量，缩短西药用药时间；三用中药对抗西药的不良反应，　保护心、肝、脑、肾、血管等脏俯，一举多得。如此对高脂血症患者　较安全、更有效，病人依从性高。　高脂血症合并脂肪肝时，临床上多用辛伐他汀片口服，合用　血脂康及脂肝汤加减（柴胡、郁金、丹参、茵陈、首乌、姜黄、草决　明、虎杖、泽泻、莱菔子、葛根等）。脂肝汤中柴胡、郁金、丹参、疏肝　理气、活血化瘀；草决明、茵陈、虎杖、泽泻健脾化湿，清肝利胆；首　乌养肝、肾；葛根清阳明胃热；莱菔子消食化痰；姜黄利胆。诸药合　用能清肝利胆，活血化瘀，健脾消滞，有利于调节脂代谢，保护肝、　胆功能。脂肝汤临床上可随症加减。①体质壮实，有血脂高伴脂肪　肝（没有溃疡病史）可加山楂。②体虚者可加女贞子、黄精、田七、　绞股兰等补肝肾之药，去虎杖、泽泻、柴胡、草决明等。　参考文献　【１】姚培发．福建中医药，１９８５，４．　『２１高学敏－中药学．北京：人民卫生出版社．２０００．　蛋白质组学在中药研究中的应用　张莉　摘要：蛋白质组学以蛋白质组为研究对象，从整体上对生命栽体进行研究，它已成为后基因组时代的研究热点。本文结合相关文　献。简要介绍研究蛋白质组学的主要内容及其在中药研究中的应用意义，并对其前景作出相应展望。　关键词：蛋白质组学；中药研究　中图分类号：Ｒ２８５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—０９７９（２０１０）１４—０１２３—０２　１蛋白质组学　蛋白质组学是指通过生化方法对蛋白质进行大规模研究的　科学。其研究领域包括三个方面：①蛋白质大规模鉴定和转录后　修饰的微特征研究；②差异显示蛋白质组学，即对肿瘤等疾病有　广泛应用前景的蛋白质表达水平的比较；③应用质谱技术和酵母　杂交体系对蛋白质间相互作用的研究。蛋白质组学是专门研究细　胞内全部蛋白的动态表达，包括功能基因组学中所指的全部蛋　白，而且还包含一部分非基因组编码的蛋白，如病毒中的蛋白（其　不是由基因组编码），所以通常也称之为功能基因组（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｇｃｎｏｍｉｃｓ）。基于此，蛋白质组学能较实际地反映机体生物代谢的　一些基本问题，深化生命科学认识。这将极大推进生物技术（基因　工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等）向更精确、更　高效，具有更高的可利用性和开发性的方向发展，并将涉及涵盖　到医学、药学、农业等相关领域，使其内在的常规格局发生变革。　２蛋白质组学在中药研究中的应用　２．１研究中药的作用机理：对中药作用机理的研究就是揭示中药　治疗韵作用机制和机体对药物处理过程的研究。这是一个涉及多　成分、多靶点、多途径的过程。就中药来说，其所含的化学成分非　常复杂，各个成分之间可能存在着协同或抑制的作用，而有效成　分进入人体后，必然会引起从遗传信息到整体功能多个层面的结　构与功能状态的改变，调节这些层面的结构与功能的本质是基　因，而直接的作用者主要是蛋白质。因此，有关蛋白质的研究对于　中药药理来说非常重要。而蛋白质组学有助于从分子水平阐述中　药药理。中药治疗的重点在于调整机体功能状态，发挥机体抗病　武警烟台疗养院门诊部药房（２６４０００）　２０１０年５月３日收稿　能力。这是一个涉及到细胞、器官、整体多个层面的调节过程，对　多层面的系统关联性研究正是蛋白质组时代的主要任务。同时，　依据多基因致病的关联特性，通过蛋白质表达谱和表达产物的差　比性分析，可以提示疾病发生和发展的分子水平调控规律，进而　可能揭示中药成分的作用靶点、作用环节和作用过程。进而确定　于不同配伍组对应的基因靶点，并对基因转录与表达在不同器　官、组织上质与量的差异与复方的君、臣、佐、使、归经理论及用药　剂量的相关性进行研究，阐明复方的组成及作用原理。也就是说　能够发现复方中药中的有效成分及各成分间的相互关系，从而可　能会更清晰的阐述中药在分子水平的作用机制。　２．２濒危中药材相关替代及道地药材功能基因组研究：在后基因　组时代，通过蛋白质组的研究，在越来越多了解有效成分作用靶　点、调控规律的基础上，可以用监控细胞蛋白表达差异或体内代　谢方向的方式研究濒危中药材的相关替代，促进中药材的充分合　理利用。传统的替代药材研究中，由于研究主体所含化学成分非　常复杂，不仅所含化学成分种类不尽相同，即使化学成分类别相　同，但所含各主成分之间的比例、微量元素含及比例、主成分化　合物存在方式的不同，其发挥治疗作用的效果就会大不相同。分　析检测多组份的分离筛选有效成分存在很多困难，采用有效部位　或指标性成分加以描述，难以确定其中的有效成分。多味药的复　方相互作用过程的化学研究更是无法进一步深入明确其成分及　机制，所以，难以筛选出合理的相关替代品。蛋白质组学的研究方　向则认为有效部位或有效成分进入细胞或人体，发挥作用必然会　引起整体功能的分子、细胞、器官、整体多个层面的结构与功能状　态的改变，毫无疑问，直接的改变主要是蛋白质，蛋白质的调控发　

基于分子生物学技术的肿瘤标志物筛选及其临床应用研究

随着医疗技术的不断进步，很多疾病的治疗效果得到了很大的改善。其中，肿瘤的治疗是一个比较重要的方向。肿瘤是一种比较复杂的疾病，因此它的治疗也比较困难。为了提高肿瘤治疗的效果，研究人员开始利用分子生物学技术进行肿瘤标志物筛选，并研究分子生物学技术在肿瘤临床应用中的作用。

一、肿瘤标志物

肿瘤标志物指的是在肿瘤患者体内出现的一些生物化学物质或分子，它们可以作为肿瘤的诊断依据。常见的肿瘤标志物有癌胚抗原（CEA）、糖类抗原（CA）、角蛋白（CYFRA21-1）等。这些标志物在肿瘤诊断、治疗和预后判断方面具有重要的作用。

二、分子生物学技术在肿瘤标志物筛选中的应用

分子生物学技术具有高灵敏度、高特异度和高效率的优点，因此成为肿瘤标志物的筛选手段之一。常见的分子生物学技术有PCR技术、质谱技术、蛋白质组学技术等。

1、PCR技术

PCR技术是目前应用最广泛的一种分子生物学技术，它可以扩增少量DNA，为检测和分析DNA提供了有利的条件。PCR技术可以在肿瘤标志物的筛选中精确定量分子，并检测出很低浓度的肿瘤标志物。

2、质谱技术

质谱技术是一种高分辨、高灵敏的分子生物学技术，能够对不同质量的分子进行分析和鉴定。质谱技术可以检测出肿瘤标志物中的蛋白质、脂质、糖类等分子，为肿瘤标志物的筛选提供了有力的分析手段。

3、蛋白质组学技术

蛋白质组学技术是近年来发展起来的一种分子生物学技术，它可以检测出体内不同种类的蛋白质存在情况，为肿瘤标志物的筛选提供了很好的手段。蛋白质组学技术具有高通量、低成本、高可重复性等优点，有望成为肿瘤标志物的新一代筛选技术。

三、分子生物学技术在肿瘤临床应用研究中的作用

肿瘤标志物的筛选依靠分子生物学技术，但分子生物学技术的应用不仅仅局限于筛选方面，在肿瘤的临床应用中也有广泛的作用。

1、肿瘤诊断

利用分子生物学技术检测血液和尿液中的肿瘤标志物，可以方便、快捷地进行肿瘤的诊断和鉴别诊断。

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蛋白质组学在消化系统肿瘤中的研究进展

丁莺吕宾・综述・

摘要：蛋白质组学是系统研究分子体系、亚细胞系、细胞、组织、器官乃至整体等生物体系内蛋白质组成

及其活动规律的科学。近些年来，它已成为全面分析蛋白质表达变化的有力研究工具，并被广泛应用到各

种疾病研究之中。此文旨在介绍蛋白质组学的相关研究技术及其在消化系统肿瘤中的应用。

关键词：蛋白质组学；消化系统肿瘤；生物标志物

蛋白质组学是一门以全面蛋白质性质研究（如

表达水平、转录后修饰、细胞内定位、相互作用等）

为摹础，在蛋白质整体水平对疾病机制、细胞模式、功能联系等方面进行探索的科学。２００１年，国际人

类蛋白质组组织（ＨＵＰＯ）成立，提出了人类蛋白质

组计划（ＨＰＰ），使其在人类疾病方面的应用迅速

发展。蛋白质组学作为肿瘤研究的新平台，通过从整

体水平研究蛋白质间的网络调控，对食管癌、胃癌、

肝癌、胰腺癌、结直肠癌等消化系统肿瘤的早期诊

断，寻找新标志物，治疗以及药物开发的新靶点等

方面具有重要意义。

１蛋白质组学的研究技术

１．１二维电泳

目前，常用的方法是双向凝胶电泳技术（２一

ＤＥ），其基本原理是将不同种类的蛋白质按照等电

点和分子量差异进行高分辨率的分离方法。由于

普通２－ＤＥ技术难以分离具有极端分子量或极端等

电点的蛋白质，且无法自动化，从而影响实验结果，

荧光差异显示凝胶电泳（ＤＩＧＥ）技术应运而生。ＤＩＧＥ是结合荧光染色技术，将测试样品荧光染色，

然后进行二维电泳，使测试样品与对照样品的蛋白

质在同一平面显示不同荧光，从而区分两者蛋白质

差异。

１．２同位素亲和标签技术

同位素亲和标签技术（ＩＣＡＴ）主要原理是用

“轻”、“重”试剂标记半胱氨酸，由于此标记有生物

素标签，可行色谱分析。其主要特点是：选择性地

只与半胱氨酸起反应，用于功能相关的蛋白质组研

究；在定量检测和差异表达检测上有较大优势，可