蛋白質(zhì)研究中的雙向電泳技術(shù)，雙向電泳在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

a. 人類疾病的蛋白質(zhì)組研究

（1） 直腸癌：直腸癌的發(fā)生是一個多基因突變導(dǎo)致抑癌基因失活，癌基因活化的過程。 Sanchez 等對 15 例結(jié)腸癌和 13 例正常人的結(jié)腸上皮進(jìn)行 2DE ，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在分子量為 13kD 和 PI（ 增殖指數(shù) ） 值為 5.6 處的蛋白質(zhì)僅出現(xiàn)在結(jié)腸癌的組織中。其中 15 例患者的癌細(xì)胞中有 13 例 13kD/PI5.6 蛋白有上調(diào)趨勢 （87%） 。此外，發(fā)現(xiàn)此種蛋白不僅在中度、低度分化的結(jié)腸癌及有 24 年病史的潰瘍性結(jié)腸炎過度表達(dá)，而且出現(xiàn)在 7 例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶，但對照組則很少出現(xiàn)，這表明該蛋白的出現(xiàn)對檢測早期直腸癌有重要的臨床意義。

（2）蛋白質(zhì)研究中的雙向電泳技術(shù)， 肝癌： Peter 等在用 N- 甲基 -N- 亞硝基脲誘導(dǎo)的小鼠肝癌中，用 2DE 及氨基酸微型測序可分辨出肝癌誘導(dǎo)的醛糖還原酶樣的蛋白質(zhì) （35kD/PI7.4） ，此種蛋白質(zhì)在肝癌、胎肝中有高表達(dá)。經(jīng)免疫組化證實(shí)，肝癌誘導(dǎo)的醛糖還原酶樣的蛋白質(zhì)在成人肝臟中不表達(dá)，但在小鼠的肝癌中又重新表達(dá)，同時發(fā)現(xiàn)該蛋白在癌前病變及肝癌中表達(dá)強(qiáng)烈，而在肝臟周圍的正常組織不表達(dá)，表明該蛋白可能與肝癌的發(fā)病有很大關(guān)系。

（3） 蛋白質(zhì)研究中的雙向電泳技術(shù)，膀胱癌：丹麥的一個小組利用 2DE ，并結(jié)合了蛋白印跡法、微型序列分析及質(zhì)譜技術(shù)分析了 150 例膀胱癌病人的組織，發(fā)現(xiàn)角蛋白 10 、 14 及銀屑病相關(guān)的脂肪酸結(jié)合蛋白等可作為膀胱癌不同分化程度的標(biāo)記物。

（4） ，腎癌： Sarto 在對腎癌的研究中發(fā)現(xiàn)有 4 種蛋白質(zhì)存在于正常腎組織而在腎癌細(xì)胞中缺失，其中兩種分別是輔酶 Q 蛋白色素還原酶和線粒體泛醌氧化—還原復(fù)合物 I ，這提示線粒體功能低下可能在腫瘤發(fā)生過程中起重要作用。

（5） ，擴(kuò)張型心肌?。簲U(kuò)張型心肌是一種嚴(yán)重的可導(dǎo)致心衰的心臟病，其發(fā)病機(jī)理尚不明確，推測可能為多種因素所致， Knecht 等采用 2DE 取得了 3300 個心肌蛋白條帶，通過氨基酸序列分析， Edman 降解法及基質(zhì)輔助的激光解吸離子化質(zhì)譜 （MALDI-MS） 等分析了其中 150 條，經(jīng)活檢及病理證實(shí)，有 12 條為擴(kuò)張型心肌病*的蛋白。

（6），RA 和 OA ：類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎 （RA） 是一種常見的慢性炎性關(guān)節(jié)疾病，本病侵犯多個關(guān)節(jié)，主要累及手足小關(guān)節(jié)，病情遷延反復(fù)，主要的病理變化為關(guān)節(jié)滑膜的慢性炎癥，細(xì)胞侵潤，血管翳形成，軟骨及骨組織侵蝕，導(dǎo)致關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞，功能喪失。而骨性關(guān)節(jié)炎 （OA） 其基本病理改變?yōu)槎喾N致病因素引起的進(jìn)行性關(guān)節(jié)軟骨變性，破壞及喪失，關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨邊緣骨贅形成，由此引起一系列的關(guān)節(jié)癥狀和體征。有研究者對滑膜細(xì)胞進(jìn)行原代培養(yǎng)，應(yīng)用流式細(xì)胞儀鑒定滑膜細(xì)胞類型，提取蛋白進(jìn)行雙向電泳分離，比較 RA 與 OA 成纖維樣滑膜細(xì)胞 （Fibroblast-Like Syno-viocytes ， FLS） 蛋白酪氨酸磷酸化狀態(tài)的差異，結(jié)果顯示： RAFLS 蛋白酪氨酸磷酸化較 OAFLS 明顯增多，其中以相對分子質(zhì)量 42 × 10 3 ~95 × 10 3 間蛋白酪氨酸磷酸化位點(diǎn)居多，對其結(jié)果進(jìn)行灰度掃描， RAFLS 灰度掃描值為 4227672 ± 8947 ， OAFLS 為 663480 ± 7962 ， RAFLS 的灰度掃描值約為 OAFLS 的 6.5 倍，兩者具有非常顯著性差異 （T= 2.820 ， P<0.01） 。 1980 年 Hunter 首先發(fā)現(xiàn)酪氨酸激酶 （PTK） ，許多生長因子受體都具有 PTK 活性，一半以上的癌基因產(chǎn)物也具有 PTK 活性，他發(fā)現(xiàn)酪氨酸磷酸化比例雖小，但卻與細(xì)胞生長、增殖關(guān)系密切，很可能是正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞相互轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，癌基因活化后， PTK 活性大大增加。 1992 年， Williams 等研究發(fā)現(xiàn)， RA 滑膜細(xì)胞中的 PTK 活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 OA ，這可能是導(dǎo)致 RA 滑膜細(xì)胞轉(zhuǎn)化特性而呈持續(xù)活化狀態(tài)的關(guān)鍵，作者推測 RAFLS 可能存在原癌基因的活化或突變，或多種生長因子受體的持續(xù)激活，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化細(xì)胞的外觀表現(xiàn)并伴有 PTK 活性的增高。

（7） ，其它：目前許多研究者利用 2DE 對人體的各種組織、器官、細(xì)胞進(jìn)行了研究，為疾病的診治及了解發(fā)病機(jī)制提供了新的手段。如 Bobring 等聯(lián)合雙向電泳與 Western 技術(shù)鑒定分離了高純度精子膜蛋白，發(fā)現(xiàn) 14 種膜抗原。它們極有可能與男性不孕癥或輸精管切除患者體內(nèi)抗精子自身抗體 SPAb 結(jié)合，影響精子運(yùn)動與頂體反應(yīng)，為深入了解精子不育機(jī)理，確定 SPAb 的存在找到一個可行的方法。有作者在酒精對人體毒性的研究中發(fā)現(xiàn)，乙醇會改變血清蛋白糖基化作用，導(dǎo)致許多蛋白的糖基缺乏，如轉(zhuǎn)鐵蛋白。