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孤独症儿童血浆蛋白标记物蛋白质组学研究

AdvancedScienceNews 2019-06-03 12:35:50

儿童孤独症(Autism)又称儿童自闭症,是一种以社会交往障碍、语言交流障碍、兴趣狭窄和行为刻板重复为三大主要特征的神经系统发育障碍性疾病,常起病于30月龄前,症状一直延续到成人期。近年来,该病发病率逐渐升高。严重影响了儿童健康,给个人、家庭和社会带来很多不幸和沉重的精神、经济负担。大量研究和实践表明,早期干预可明显改善患儿预后。早期婴儿的问题行为尚不突出,神经系统可塑性强。因此,发现越早,干预效果越好。但患儿往往在2-4岁时才被发现和诊断,甚至5-6岁或学前才被诊断,错过了最佳的干预时期。其主要原因是临床无特异性生物学指标和客观有效的诊断方法,诊断主要依据相关量表、临床症状、患者或家属描述及医生的临床经验等。孤独症的发生具有遗传异质性,单一的基因仅能关联到1%左右的病例。但研究表明很多孤独症相关的基因编码的产物有相似的功能,因此,可以从蛋白的角度筛选临床诊断生物标记物。

 


 近日,深圳大学生命与海洋科学学院化学生物学课题组沈立明博士与深圳市宝安区妇幼保健院,湘雅常德医院等单位合作,完成了孤独症儿童血浆蛋白标记物蛋白质组学研究工作。该研究应用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolutequantitation, iTRAQ)蛋白质组学技术,分析了孤独症儿童与健康对照血浆蛋白,共检测到625个血浆蛋白,筛选到差异表达蛋白24个。其中22个蛋白已有专利或文献报道与孤独症有关,在这22个蛋白中,2个蛋白(complement C5 (C5)和fermitin family homolog 3 (FERMT3))以及与血小板内Ca2+水平升高相关的信号通路未见报道;17个蛋白被该研究首次观察到在孤独症患儿的血液里能被检测到。生物信息学分析显示,这些蛋白主要参与炎性、免疫反应、补体激活、细胞骨架与粘附、粘着斑、细胞迁移、突触形成、脂类及胆固醇代谢等过程,与当前孤独症发生相关机制学说相吻合。蛋白相互作用分析结果显示,它们与5个孤独症相关基因(来源于NHGRIGWAS数据库)存在相互作用,进一步表明它们与孤独症的发生有关,具有作为疾病诊断生物标记物的潜力。该研究选择了5个蛋白 (C3,C5, ITGA2B 和TLN1) 进行了酶联免疫(ELISA)验证,结果显示,这5个蛋白用于孤独症联合诊断,具有较高的曲线下面积和诊断价值(AUC=0.982, 95% CI,0.957-1.000, P < 0.000) 。以上述研究为基础,研究团队申请了中国发明专利1项并获授权(专利号:ZL 2016 1 0058947.7)。



深圳大学化学生物课题组在中科院倪嘉缵院士、刘琼教授的带领下,应用多组学技术开展阿尔茨海默症、孤独症等脑疾病的发病机制及诊断生物标记物研究,在国家基金委、深圳市科技创新委的支持下,已取得一定进展,创建了特色研究平台。相关工作发表于PROTEOMICS-Clinical Applications (DOI: 10.1002/prca.201700085)