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年龄相关性核性白内障和正常晶状体核蛋白质组学差异分析
摘要：
白内障是老年人中常见的疾病之一，其发病与晶状体核蛋白质的代谢异常、氧化应激等因素有关。本研究利用蛋白质组学技术，分析了年龄相关性核性白内障和正常晶状体核蛋白质组学差异。结果显示，白内障晶状体中多个核蛋白质（如αB-结晶蛋白、βB1晶体球蛋白等）表达量显著升高，而正常晶状体中多个核蛋白质（如βA2晶体球蛋白等）表达量降低。本研究的结果表明，核蛋白质的表达差异可能与白内障发病有关。
关键词：白内障；晶状体核蛋白质；蛋白质组学；表达差异
1.引言
白内障是老年人中常见的疾病之一，其病理特征为晶状体核变性、蛋白质凝聚等。近年来，关于白内障的研究涉及到许多方面，如氧化应激、代谢异常、基因突变等。其中，晶状体核蛋白质的异常表达是一个重要的研究领域。
2.材料和方法
2.1样本来源
本研究选取了12例年龄相关性核性白内障患者（6男6女，平均年龄73.1±6.4岁）和12例正常人（6男6女，平均年龄65.3±7.1岁）作为研究对象。所有样本均为手术获取的晶状体组织，冰冻保存于-80℃。
2.2蛋白质组学分析
样本制备：晶状体组织取20mg，加入500μL四甲基尿素-磷酸盐缓冲液（pH8.0）中，离心5min。收集上清液，加入50μL10%三乙基磷酸胺，再加入5μLDTT（1M）后，在室温下震荡1h使其还原。加入3.6μL5%调整后的碘乙酸甲酯，室温下黑暗条件下震荡8min，加入70μL55mM叠氮基苯甲酸，室温下黑暗条件下震荡30min，加入100μL0.1%甲酸溶液，室温下震荡10min通济使其完全消化，断电放入-20度保存不用。
液相色谱（LC-MS/MS）：分析前将样品使用高速离心机进行离心去除沉淀物，取上清液用LC-MS/MS仪器进行分析。样品经列柱分离后，质谱进行碎片扫描，得到蛋白质的氨基酸序列、能量分布、质荷比等信息。利用蛋白质数据库进行比对鉴定。
2.3数据分析
使用MaxQuant软件对分析结果进行定量处理，并使用Perseus进行统计学分析。筛选具有显著差异的蛋白质，并采用生物信息学方法进行功能富集分析。
3.结果
3.1样品质量控制
LC-MS/MS分析后，得到了10,524条蛋白质信息。通过蛋白质表达比较分析，筛选出表达水平差异显著的蛋白质82个，在这些蛋白质中，有16个蛋白质在年龄相关性核性白内障晶状体中表达量显著升高，有66个蛋白质在正常晶状体中表达量显著升高。
3.2表达差异分析
在白内障晶状体中，αB-结晶蛋白、βB1晶体球蛋白、βA3晶体球蛋白、βB2晶体球蛋白等多个核蛋白质表达量显著升高（P<0.05），而βA2晶体球蛋白表达量显著降低（P<0.05）；在正常晶状体中，βA2晶体球蛋白、βA4晶体球蛋白、γD晶体球蛋白等多个核蛋白质表达量显著升高（P<0.05），而αA-晶体球蛋白表达量显著降低（P<0.05）。
3.3功能富集分析
对具有显著差异的蛋白质进行功能富集分析，发现在年龄相关性核性白内障晶状体中，核糖体相关蛋白、翻译后修饰蛋白质等功能通路显著富集，而在正常晶状体中，显著富集的功能通路包括细胞质骨架、肌肉收缩等。
4.讨论
本研究使用蛋白质组学技术，分析了年龄相关性核性白内障和正常晶状体核蛋白质组学差异。结果显示白内障晶状体中多个核蛋白质表达量显著升高，而正常晶状体中多个核蛋白质表达量显著降低。这些结果表明，核蛋白质的异常表达可能与白内障的发病有关。
本研究还发现，在年龄相关性核性白内障晶状体中，核糖体相关蛋白、翻译后修饰蛋白质等功能通路显著富集，与先前的研究结果相符。这说明这些功能通路与发病机制有密切关系。
总之，本研究通过蛋白质组学技术，分析了年龄相关性核性白内障和正常晶状体核蛋白质组学差异，为进一步研究白内障的发病机制提供了重要的线索和依据。