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首个!心脏蛋白质“蓝图”出炉,指示个体化医疗

2017/11/18 来源:生物探索
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导读
人的一生心脏约跳动20亿次,这离不开超10000种蛋白质的相互作用。近期,科学家们第一次绘制出一份“心脏蛋白质组”蓝图——囊括心脏所有细胞表达的蛋白质种类、数量和分布。


图片来源:MPIB

这一首创性成果发表在《Nature Communications》期刊,由来自于Max Planck生物化学研究所(MPIB)、德国慕尼黑工业大学(TUM)心脏中心的研究团队完成。

首份蓝图:超一万种蛋白

MPIB心血管外科副主任Markus Krane教授和团队共采集了超150份心脏组织样本,使用精细的细胞培养方法,从中提取不同的细胞类型进行蛋白质谱分析。他们以精准、可重复、快速的标准改进了分析方法,在短短2天内就鉴定出近11000种蛋白质,比传统技术快了两倍!

同时,还研究了心脏三种不同类型细胞的蛋白质组学信息,包括心肌成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞。

以前的研究多集中于单个细胞类型上,或者分析病变的心脏组织。研究人员认为:“这些方法有两个问题。首先,结果没办法反映心脏的‘全貌’。其次,健康心脏样本的数据不全。现在,我们的工作力求解决这些问题。”

“借助于这份蓝图,我们能够知道所有健康心脏的工作模式都类似。” Markus Krane教授表示,让他们更惊讶的是,左右心脏的蛋白图谱也相似,即便它们行使着完全不同的功能——右心脏负责将缺氧血液运输至肺部,而左心脏负责将富含氧气的血液从肺部供应至全身。

患病vs健康:寻找差异

来源于健康心脏的蛋白数据是否可以作为病变心脏的 “空白对照”?为了找到答案,研究团队以房颤患者为样本,结果发现,相比于健康心脏,患有房颤症状的心脏其负责向细供能的蛋白质存在显著差异。

这种比较提供了另一个有趣的发现:患者体内参与能量代谢的蛋白发生的变化存在个体差异。即便他们的症状类似,但是分子水平的信息却不尽相同。这一结果提醒我们个性化医疗的重要性。 “我们需要分析和针对性治疗这差异。” 慕尼黑工业大学的心血管外科副主任Markus Krane博士强调道。

研究人员表示,蛋白质图谱具体信息将可以在MaxQB 数据库获取。


MaxQB 数据库

参考资料:

Proteome of the human heart mapped for the first time

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