3. 3　缺血性心脏病

心肌缺血是心脏常见的病理状态,影响心脏泵功能,导致心脑等重要器官供血不足,引发严重后果。缺血预适应作为内源性保护机制,可以缩小心肌缺血面积,降低再灌注后心律失常的发生率,并改善心脏收缩功能。目前对该保护机制的研究多集中在对PKC功能蛋白质组学的探讨,多数认为PKC在心肌缺血预适应中起关键作用。PKC-ε是心肌缺血保护中一种重要的信号激酶,它的激活启动了心肌细胞中一系列级联反应,阻抑细胞死亡。Ping等^{[ 7 ]}对PKC-ε转基因小鼠与未转基因小鼠进行研究,利用PKC-ε单克隆抗体免疫共沉淀法从心脏组织中分离出PKC-ε信号复合物,并进行2-DE和MALD I-TOFMS鉴定,结合DNA印迹进一步分析确认。发现PKC-ε至少与93个蛋白形成复合物,其中包括三类蛋白质:结构和骨架蛋白、信号蛋白以及应激活化蛋白。其中细胞骨架结合应激蛋白α/β-crystallin只存在PKC-ε转基因小鼠心肌组织,而JNK2、应激蛋白eNOS、adap tin-β等在PKC-ε转基因小鼠心肌组织表达明显增高。另外, PKC-ε相关的36种蛋白中有24种发生翻译后修饰,其中23种包含潜在的PKC磷酸化位点,说明PKCε介导的心肌保护作用与翻译后修饰相关。

细胞外信号调节激酶1 /2 ( ERK1 /2)具有在各种应激刺激下保持细胞寿命的功能,但在局部缺血的心肌组织中ERK1 /2是如何发挥作用,其机制还不清楚。Mizukami等^{[ 8 ]}观察缺血缺氧再氧和造模后的新生大鼠心室肌细胞蛋白表达的变化。2-DE发现,一种分子量为52 kD (≈ 5. 2 ×104 )的蛋白表达强烈,通过MS和氨基酸序列核对后证实,该蛋白是糖酵解途径的限速酶———α-烯醇化酶(α-enolase) 。该限速酶对细胞保护作用的机制为: (1)参与ATP产生。ATP的减少会引发细胞凋亡,因而α-烯醇化酶有保护细胞(延长细胞寿命)的作用。(2)提高因缺氧受损伤的心肌细胞的收缩力。ERK1 /2是在缺血缺氧因素刺激下,通过诱导α-烯醇化酶产生,间接发挥保护细胞的功能。该研究为心肌缺血的治疗提供了新的思路,利用外界干预手段增加缺血心肌组织中ERK1 /2的量,将可能降低心肌的损伤程度,利于心脏功能的恢复。

3. 4　冠状动脉疾病

冠状动脉疾病具有较高的发病率和死亡率,是心血管系统中严重危害人类健康的一类疾病。You等^{[ 9 ]}运用2-DE和MS分析证明冠状动脉硬化患者的动脉铁蛋白轻链[分子量20 kD (≈ 2. 0 ×104 ) ; p I, 5. 5 ]表达上升,并推测增加的铁蛋白轻链通过氧自由基的产生调节血管壁内脂类的氧化状态,加速冠状动脉病的产生。

冠脉进行性狭窄时,侧支血管网的压力梯度和(或)心肌缺血缺氧可促使冠脉侧支生长,增加心肌供血改善心肌收缩力。冠状动脉侧支的形成依赖于生长因子协调分泌,但这对于持久的侧支形成是不够的,细胞外环境中是否存在重要的蛋白能够促进侧支形成,目前国内外也进行了大量的研究。Lohr等^{[ 10 ]}采用重复夹闭冠脉的方法构建狗冠脉缺氧模型,使冠状动脉左前降支形成侧支后,取狗的心肌组织液,使用22DE检测和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪鉴定。结果显示侧支链形成的第1天,模型组珠蛋白有显著的上升,第7天珠蛋白表达达到最高峰。实验过程中,对照组动物的珠蛋白表达量无升高。珠蛋白作用是通过清除氧自由基发挥抗氧化作用^{[ 11 ]} ,被证实是一种生成血管的蛋白。因而,模型组侧支的形成与珠蛋白表达增加相关。

高密度脂蛋白(HDL)是血清蛋白之一,可运载周围组织中的胆固醇进入肝脏促进其代谢,维持组织中胆固醇量的相对恒定,从而限制动脉粥样硬化的发生发展,因而HDL作为动脉粥样硬化预防因子成为研究的重点。随着研究的深入人们发现, HDL还可通过其他途径发挥抗动脉粥样硬化作用。如Vaisar等^{[ 12 ]}运用鸟枪蛋白质组学( shotgun proteomics)研究方法证实HDL可调控补体激活,保护组织免受蛋白水解作用,其所携带的蛋白增强了其抗炎和抗动脉粥样硬化的作用。从健康受试者和冠状动脉疾病患者血液中分离HDL成分,使用液相色谱2电喷雾离子化质谱仪分析( liquid chromatographyelectrosp ray ionizationtandemMS,LC2ESI-MS/MS)结合基因本体技术( gene ontology, GO)鉴定,发现HDL 可结合48种特征性蛋白质,其中13 种蛋白是首次发现,包括补体C4A /C4B, C9和补体调控蛋白vitronectin等。对男性冠状动脉疾病患者HDL的分析发现, 4种蛋白表达增加,其中补体C3可能参与血管疾病的形成: apoE、apoC2IV和apoAIV3种蛋白与脂类和胆固醇代谢有关,其中apoE的增长最明显,其可能在调控冠状动脉硬化形成中起重要作用。上述蛋白质组学研究表明,在急性心肌梗死期,HDL通过转运补体减少补体沉积,降低因补体激活引起的急性心肌梗死期心肌细胞的损伤程度;另外, HDL还可通过转运与脂类和胆固醇代谢有关蛋白,限制动脉硬化的发生发展。