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时空蛋白质组学揭示了下泌尿道功能障碍小鼠模型中激素治疗的分子结果

文献名:Spatiotemporal Proteomics Reveals the Molecular Consequences of Hormone Treatment in a Mouse Model of Lower Urinary Tract Dysfunction(时空蛋白质组学揭示了下泌尿道功能障碍小鼠模型中激素治疗的分子结果。

期刊名:Journal of Proteome Research

发表时间:(2020年4月)

IF3.78

单位:

  1. 1.      威斯康星大学麦迪逊分校
  2. 2.      物种:小鼠(尿液、前列腺)

技术:蛋白质组学

 

一、 概述:(用精炼的语言描述文章的整体思路及结果)

本研究选取激素处理和未处理小鼠前列腺组织及尿液,采用nanoUPLC-Q-Orbi平台进行蛋白质组学研究。在前列腺中,激素治疗导致与氧化应激反应和H2O2代谢有关的一些变化。尿液和前列腺组织中的几种蛋白质变化同时发生,包括谷胱甘肽过氧化物酶3,谷胱甘肽水解酶1酶和维生素D结合蛋白。该研究支持用于前列腺疾病诊断的非侵入性尿液生物标志物的概念。

 

二、 研究背景:(简要介绍研究进展动态、研究目的和意义)

良性前列腺增生症和相关的下尿路症状仍然是老年男性的常见、昂贵和有影响的问题。非侵入性标记有一天可能会用于个性化医学,但个体差异和缺乏与年龄匹配的健康对照会妨碍研究。实验模型对疾病机制的深入了解很有吸引力。 本文进行了激素诱导的泌尿功能障碍的小鼠模型中的时空蛋白质组学研究,为深入理解激素诱导泌尿功能障碍机制提供理论基础。

 

三、实验设计:

 

 

 

 

四、研究成果:(重点图表展示)

1、图1所示。实验设计和时空蛋白质组学工作流程。在4个时间点(治疗前和整个激素诱导的膀胱出口梗阻的发展)收集激素处理的小鼠的尿液样本。通过uCT成像我们发现,膀胱(Bldr)出口梗阻明显的第4周时间点,并在8周时观察到明显的膀胱增大(对照假彩色紫色)。8周时膀胱和前列腺肿块明显增加(p < 0.05)。收集经激素处理(n= 8)和对照组(n= 7)小鼠的前列腺组织,收集时间为第8周。所有尿液和前列腺组织样本均通过nanoUPLC-Q-Orbi进行相对定量的全球蛋白质组学分析

 

 

2、图2。在经过激素处理的小鼠中,尿液蛋白的变化贯穿膀胱出口梗阻的发展。在4个处理时间点338个总尿蛋白的相对蛋白丰度热图(n= 8只小鼠);其中120个被显著调整(n= 8: RM-ANOVA, Tukey’s post-hoc检验,a = 0.05)。

 

 

 

3、图3。一个显著调节尿蛋白的子集与氧化应激相关响应。每条线代表单个小鼠的4个疾病进展时间点的蛋白相对丰度(log2 iBAQ)。不同的字母表示差异显著的时间点(n=8;RM-ANOVA, Tukey's post-hoc test,α = 0.05)。SOD1:超氧化物歧化酶(Cu-Zn);SOD3:胞外超氧化物歧化酶(Cu-Zn);GPX3:谷胱甘肽过氧化物酶3;GPX6:谷胱甘肽过氧化物酶6;GGT1:谷胱甘肽水解酶1原酶;VNN1:泛肽酶。

 

 

 

 

4、图4。激素处理组(n= 8)与对照组(n=7)的前列腺组织蛋白组学。A:火山图共3849个前列腺总蛋白,其中115个蛋白被显著调节(p < 0.05 and FDR= 0.15)。B:这些调节蛋白中显著富集的生物学过程包括氧化应激反应、过氧化氢代谢(H202)等

 

 

5、图5。前列腺和尿蛋白组学结果对激素性膀胱出口梗阻推定尿生物标志物的比较。经鉴定的3849个前列腺蛋白中,115个蛋白经激素处理后显著调节( p < 0.05, FDR = 0.15)。这些蛋白质中有34种在前列腺组织中受到明显调节,34个中的15个在前列腺和尿液中都被显著调节(RM-ANOVA和Tukey’s post-hoc),这使得这些被认为是激素诱导的膀胱出口梗阻的尿液生物标志物(见表1)。

 

 

五、文章亮点(结论讨论):

该研究支持用于前列腺疾病诊断的非侵入性尿液生物标志物的概念。 氧化应激和急性期炎症过程被确定为激素诱导的膀胱出口梗阻的主要后果。 前列腺疾病中抗氧化剂和抗炎药的未来研究似乎很有希望。

 

 

阅读人:王茹凯

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