随着人口老龄化和心血管疾病危险因素的流行,胸主动脉瘤/夹层(非结缔组织疾病相关)的发生率和相关不良事件的数量增长迅猛,已成为近年来威胁国民生命健康的主要危重疾病之一[1]。据主动脉夹层国际注册研究近期数据显示,主动脉夹层总体发病率短短 5 年间由 14/10 万人/年上升至 30/10 万人/年[1]。胸主动脉瘤/夹层病情凶险,尤其是累及升主动脉的 Stanford A 型主动脉夹层,约 20%~25% 的此类患者院前死亡,发病 48 h 内未接受有效治疗患者的死亡率高达 50%[1-3]。既往研究发现导致胸主动脉瘤/夹层形成的核心病理基础是以血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)凋亡丢失,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解和蛋白多糖聚集为特征的主动脉中膜退行性改变[4-5]。尽管近年来对主动脉中膜退行性病变的机制研究逐渐深入,但迄今为止,各种药物干预在防治胸主动脉瘤/夹层进展方面的疗效并不确切[6],亟需我们进一步挖掘相关分子机制。
蛋白质组学从生命活动的直接执行者—蛋白质的角度研究生理调节或病理变化的分子机制,目前已成为生命科学研究中最重要手段之一[7]。既往采用蛋白质谱对主动脉瘤或夹层进行研究的文献报道较少,且相关研究多局限于对胸主动脉瘤或夹层的单一研究,将以中膜退行性病变为共同特征的动脉瘤和夹层同时纳入分析的研究较少。因此,本研究旨在通过串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学分析胸主动脉瘤患者及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层的患者与正常人群主动脉管壁的差异表达蛋白,结合生物信息学分析,筛选出与胸主动脉瘤/夹层发生发展进程密切相关的蛋白标志物及潜在信号通路。
1 材料与方法
1.1 分组及取材
按照年龄、性别、高血压等作为匹配因素,排除主动脉瓣二叶式畸形及结缔组织病,收集了正常人群[心脏移植捐献者,n=6,均为男性,年龄(40.50±9.31)岁]、升主动脉瘤患者[n=6,均为男性,年龄(56.50±8.19 岁)]及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层患者[n=6,均为男性,年龄(54.17±6.68 岁)]的主动脉组织样本。
1.2 仪器和试剂
Bradford 蛋白定量试剂盒(购自 Bio-Rad)、TMT® Mass Tagging Kits and Reagents(购自 Thermo Fisher)、L-3000 HPLC(购自 RIGOL)、EASY-nLCTM 1200 纳升级 UHPLC(购自 Thermo Fisher)、Q ExactiveTM HF-X 质谱仪(购自 Thermo Fisher)。
1.3 TMT 定量蛋白质分析
委托北京诺禾致源科技股份有限公司完成。取主动脉壁组织加入蛋白裂解液后超声裂解提取总蛋白,使用 Bradford 蛋白质定量试剂盒,配置 BSA 标准蛋白液进行蛋白质检。取 120 μg 蛋白样品,使用 TMT 标记试剂标记蛋白,分离馏分,液质检测,生成质谱检测原始数据。
1.4 蛋白质的质谱数据统计
对质谱下机的原始文件经 Proteome DiscovererTM Software 进行分析。使用 R 语言中的 t. test 函数计算样本间差异显著性P 值,同时将蛋白质在 2 个样品间差异倍数(fold change,FC)转化为 Log2。根据P<0.05 和 Log2FC>0.585 筛选差异蛋白,并对动脉瘤组和夹层组筛选出的差异蛋白质取交集,挑选具有共同差异表达的蛋白质。将显著差异的蛋白质进行表达模式聚类分析,在得到的结果图中蓝色代表蛋白在样本中表达量较低,红色代表表达量较高。
1.5 生物信息学分析
选择 GO(gene ontology,
1.6 伦理审查
本研究经四川大学华西医院伦理委员会批准实施(2020 年审(38)号),所有患者均知情同意。
2 结果
2.1 差异表达蛋白质统计
通过 TMT 定量蛋白质谱检测发现:相比正常组,动脉瘤组中差异表达(FC≥1.5 或≤0.67,P<0.05)的蛋白质有 182 个,其中发生上调的蛋白质 66 个,下调表达的蛋白质 116 个;夹层组中差异表达的蛋白质有 254 个,其中发生上调的蛋白质 68 个,下调表达的蛋白质 186 个;见表1。动脉瘤组及夹层组均有表达且显著性上调的蛋白质有 30 个,显著性下调的蛋白质有 33 个;见图1。按照 FC 数值排名得到的上、下调前 10 位的差异蛋白见表2。



2.2 差异蛋白质的 GO 功能富集分析
蛋白质的 GO 功能注释分为生物过程(BP)、细胞组分(CC)、分子功能(MF)3 个方面。针对两两分组对比的差异表达蛋白质进行 GO 富集,得到差异蛋白质 GO 富集柱状图。动脉瘤组与正常组相比,在对参与生物学过程(BP)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:刺激反应(reponse to stimulus),免疫反应(immune response),细胞黏附(cell adhesion)和多细胞有机体过程(multicellular organismal process);在对细胞组分(CC)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:细胞外区域(extracellular region),细胞膜(membrane)和细胞外间隙(extracellular space);在对分子功能(MF)的蛋白分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:钙离子结合(calcium ion binding),酶活性调节(enzyme regulator activity)和受体结合(receptor binding)。夹层组与正常组相比,在对参与生物学过程(BP)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:细胞黏附(cell adhesion),单体转运(single-organism transport),免疫反应(immune response),和应激反应(reponse to stress);在对细胞组分(CC)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:中间纤维(intermediate filament),血红蛋白复合物(hemoglobin complex),细胞骨架成分(cytoskeletal part)和角蛋白丝(keratin filament);在对分子功能(MF)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:过渡金属离子结合(transition metal ion binding),受体结合(receptor binding)和氧结合(oxygen binding);见图2。

a:动脉瘤组
2.3 差异蛋白质 KEGG 通路富集分析
分别将动脉瘤组对比正常组、夹层组对比正常组的组间差异蛋白进行 KEGG 通路富集分析,以 KEGG 通路为单位,应用超几何检验,找出与所有鉴定到蛋白质背景相比,在差异蛋白质中具有显著性富集的通路。结果显示动脉瘤组与正常组差异最显著的通路为亚油酸代谢(linoleic acid metabolism),阮病毒疾病(prion diseases),维生素消化吸收(vitamin digestion and absorption),补体和凝血级联(complement and coagulation cascades)和视黄醇代谢(retinol metabolism)。夹层组与正常组差异最显著的通路为氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)信号通路(PPAR signaling pathway),氮代谢(nitrogen metabolism),抗坏血酸和醛酸代谢(ascorbate and aldarate metabolism),矿物质吸收(mineral absorption)和 β-丙氨酸代谢(beta−Alanine metabolism);见图3、表3。动脉瘤组及夹层组与正常组相比,共同的差异代谢通路共 3 条,分别为:PPAR 信号通路、ECM 受体相互作用代谢通路以及补体和凝血级联代谢通路。

a:动脉瘤组

3 讨论
本研究通过 TMT 蛋白质谱技术对正常人群、升主动脉瘤患者及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层患者的主动脉样本进行差异蛋白质分析,并进一步利用生物学信息分析方法预测在胸主动脉瘤/夹层患者中显著差异性表达的蛋白质可能具有的生物学功能,最终筛选出在胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中具有潜在重要作用的蛋白质标志物及信号通路。
主动脉中膜退行性病变是胸主动脉瘤/夹层发生发展的核心病理基础[4,5]。在分子机制水平,既往研究表明血管紧张素Ⅱ、基质金属蛋白酶、转化生长因子-β 等相关信号通路能促使 VSMCs 表型由收缩型转为分泌型,胶原纤维含量增加,弹力纤维崩解断裂,主动脉壁顺应性下降,在高血压等危险因素持续作用下进展为胸主动脉瘤/夹层[5,8-9]。尽管近年来对主动脉中膜退行性变的机制研究在细胞、蛋白分子水平方面的认识较为清楚,然而临床上应用的可调控上述机制通路的多种药物(如血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂、β 受体阻滞剂和他汀类等)在防治胸主动脉瘤/夹层进展方面的疗效并不确切[6]。这些事实表明,现阶段我们对此类疾病发生发展进程中错综复杂的机制通路网络的理解仍显不足,亟需我们对调控主动脉中膜退行性病变的关键分子靶标和重要分子机制展开深入研究。
通过对 63 个差异蛋白质进行 GO 分析,发现上调差异蛋白中以泛素羧基末端水解酶-L1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCHL1)为代表的代谢相关蛋白质较多,而下调差异蛋白中以层粘连蛋白(laminin)为主的结构性蛋白质较多。UCHL1 是泛素-蛋白酶体系统中的一员,普遍存在于脊椎动物中且高度保守,在脑、生殖腺、肿瘤及心血管组织中广泛分布[10-12]。UCHL1 可通过解离泛素链来抑制蛋白翻译后的泛素化修饰,进而阻止细胞内底物蛋白被溶酶体降解来维持细胞稳态[10,11]。研究发现,UCHL1 活性下降同样也会造成神经毒性蛋白聚集,导致线粒体功能障碍并诱发炎症反应,是帕金森综合征、阿尔茨海默病等神经退行性疾病发生的关键致病因素[11,13]。在心血管系统方面,既往研究[12,14]报道血管内皮细胞及 VSMCs 分泌的 UCHL1 可积极参与调控血管损伤后新生内膜形成进程中的炎症反应并抑制 VSMCs 增殖,但在主动脉退行性病变中尚无报道。Laminin 作为基底膜的主要组成部分,不仅与其他参与基底膜组装的 ECM 蛋白质相互作用,而且可与细胞表面蛋白结合并激活分子信号转导。研究发现,laminin 或 laminin 衍生肽功能化的材料可以增加神经突的延伸,并促进细胞的附着、迁移、增殖和分化,在阿尔兹海默症等神经退行性疾病中发挥重要调控作用[15]。Chen 等学者发现,敲除大鼠 lamininγ1 基因后,VSMCs 中 α 平滑肌肌动蛋白表达显著下调,进而导致 VSMCs 分化受损、凋亡增加,提示 laminin 对维持 VSMCs 的稳态具有重要作用[16]。
本研究通过 KEGG 通路富集分析发现有 3 条信号通路在动脉瘤及夹层患者主动脉管壁中呈显著性差异表达,包括 PPAR 信号通路、ECM 受体相互作用信号通路以及补体和凝血级联信号通路。PPAR 能够调控众多细胞内的代谢,调节靶基因的转录,在人体各种代谢过程中起十分重要的作用。研究[17]表明,过表达 PPARγ 可增加大鼠 VSMCs 脂肪细胞标记物表达和脂质摄取,进而破坏血管壁结构和功能,减弱主动脉环的收缩反应,导致主动脉扩张,提示 PPARγ 活性平衡对维持 VSMCs 的稳态至关重要。ECM 受体相互作用信号通路是调节细胞和器官功能的关键机制,在肿瘤的脱落、粘附、降解、运动和增殖过程中起着重要作用[18]。研究表明,作为非整合素 ECM 受体家族的一员,67kD laminin 受体表达的上调可减轻 H2O2 导致的细胞失活,从而减轻 VSMCs 的凋亡,维持细胞正常结构和功能[19]。补体系统是固有免疫的重要组成部分,也是宿主炎症反应的主要触发因素,可通过消除病原体、免疫复合物和凋亡细胞来维持体内平衡[20]。近年来的研究表明,补体 C3 水平的升高会引起主动脉管壁 SM1(VSMCs 收缩表型标志物)水平的降低和 SMemb(VSMCs 分泌表型标志物)水平的升高,促进 VSMCs 表型由收缩型向分泌型转化,从而抑制 VSMCs 收缩[21]。因此,我们推测上述通路均在胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中发挥了重要的调控作用。
本研究存在一定的不足:本研究样本量较小,结果可能存在一定的偏倚。此外,本研究利用 TMT 蛋白质谱技术对参与胸主动脉瘤/夹层发生发展进程的蛋白质及信号通路做了初步筛选,需要进一步完善细胞实验及动物实验验证结果的准确性。
综上所述,本研究通过 TMT 蛋白组学技术对胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中发挥潜在重要作用的差异蛋白质及信号通路进行系统筛选和分析,建立了胸主动脉瘤/夹层患者和正常人群主动脉管壁的差异蛋白质表达谱,对搜寻调控胸主动脉瘤/夹层中膜退行性病变的关键分子靶标具有重要意义。
利益冲突:无。
作者贡献:张煜和张洪伟负责本文数据的分析及撰写和修改;杨鹏、卢晨、刘宇和王海越参与资料的分析与解释;胡佳对文章的相关内容进行指导和修正。
随着人口老龄化和心血管疾病危险因素的流行,胸主动脉瘤/夹层(非结缔组织疾病相关)的发生率和相关不良事件的数量增长迅猛,已成为近年来威胁国民生命健康的主要危重疾病之一[1]。据主动脉夹层国际注册研究近期数据显示,主动脉夹层总体发病率短短 5 年间由 14/10 万人/年上升至 30/10 万人/年[1]。胸主动脉瘤/夹层病情凶险,尤其是累及升主动脉的 Stanford A 型主动脉夹层,约 20%~25% 的此类患者院前死亡,发病 48 h 内未接受有效治疗患者的死亡率高达 50%[1-3]。既往研究发现导致胸主动脉瘤/夹层形成的核心病理基础是以血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)凋亡丢失,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解和蛋白多糖聚集为特征的主动脉中膜退行性改变[4-5]。尽管近年来对主动脉中膜退行性病变的机制研究逐渐深入,但迄今为止,各种药物干预在防治胸主动脉瘤/夹层进展方面的疗效并不确切[6],亟需我们进一步挖掘相关分子机制。
蛋白质组学从生命活动的直接执行者—蛋白质的角度研究生理调节或病理变化的分子机制,目前已成为生命科学研究中最重要手段之一[7]。既往采用蛋白质谱对主动脉瘤或夹层进行研究的文献报道较少,且相关研究多局限于对胸主动脉瘤或夹层的单一研究,将以中膜退行性病变为共同特征的动脉瘤和夹层同时纳入分析的研究较少。因此,本研究旨在通过串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学分析胸主动脉瘤患者及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层的患者与正常人群主动脉管壁的差异表达蛋白,结合生物信息学分析,筛选出与胸主动脉瘤/夹层发生发展进程密切相关的蛋白标志物及潜在信号通路。
1 材料与方法
1.1 分组及取材
按照年龄、性别、高血压等作为匹配因素,排除主动脉瓣二叶式畸形及结缔组织病,收集了正常人群[心脏移植捐献者,n=6,均为男性,年龄(40.50±9.31)岁]、升主动脉瘤患者[n=6,均为男性,年龄(56.50±8.19 岁)]及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层患者[n=6,均为男性,年龄(54.17±6.68 岁)]的主动脉组织样本。
1.2 仪器和试剂
Bradford 蛋白定量试剂盒(购自 Bio-Rad)、TMT® Mass Tagging Kits and Reagents(购自 Thermo Fisher)、L-3000 HPLC(购自 RIGOL)、EASY-nLCTM 1200 纳升级 UHPLC(购自 Thermo Fisher)、Q ExactiveTM HF-X 质谱仪(购自 Thermo Fisher)。
1.3 TMT 定量蛋白质分析
委托北京诺禾致源科技股份有限公司完成。取主动脉壁组织加入蛋白裂解液后超声裂解提取总蛋白,使用 Bradford 蛋白质定量试剂盒,配置 BSA 标准蛋白液进行蛋白质检。取 120 μg 蛋白样品,使用 TMT 标记试剂标记蛋白,分离馏分,液质检测,生成质谱检测原始数据。
1.4 蛋白质的质谱数据统计
对质谱下机的原始文件经 Proteome DiscovererTM Software 进行分析。使用 R 语言中的 t. test 函数计算样本间差异显著性P 值,同时将蛋白质在 2 个样品间差异倍数(fold change,FC)转化为 Log2。根据P<0.05 和 Log2FC>0.585 筛选差异蛋白,并对动脉瘤组和夹层组筛选出的差异蛋白质取交集,挑选具有共同差异表达的蛋白质。将显著差异的蛋白质进行表达模式聚类分析,在得到的结果图中蓝色代表蛋白在样本中表达量较低,红色代表表达量较高。
1.5 生物信息学分析
选择 GO(gene ontology,
1.6 伦理审查
本研究经四川大学华西医院伦理委员会批准实施(2020 年审(38)号),所有患者均知情同意。
2 结果
2.1 差异表达蛋白质统计
通过 TMT 定量蛋白质谱检测发现:相比正常组,动脉瘤组中差异表达(FC≥1.5 或≤0.67,P<0.05)的蛋白质有 182 个,其中发生上调的蛋白质 66 个,下调表达的蛋白质 116 个;夹层组中差异表达的蛋白质有 254 个,其中发生上调的蛋白质 68 个,下调表达的蛋白质 186 个;见表1。动脉瘤组及夹层组均有表达且显著性上调的蛋白质有 30 个,显著性下调的蛋白质有 33 个;见图1。按照 FC 数值排名得到的上、下调前 10 位的差异蛋白见表2。



2.2 差异蛋白质的 GO 功能富集分析
蛋白质的 GO 功能注释分为生物过程(BP)、细胞组分(CC)、分子功能(MF)3 个方面。针对两两分组对比的差异表达蛋白质进行 GO 富集,得到差异蛋白质 GO 富集柱状图。动脉瘤组与正常组相比,在对参与生物学过程(BP)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:刺激反应(reponse to stimulus),免疫反应(immune response),细胞黏附(cell adhesion)和多细胞有机体过程(multicellular organismal process);在对细胞组分(CC)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:细胞外区域(extracellular region),细胞膜(membrane)和细胞外间隙(extracellular space);在对分子功能(MF)的蛋白分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:钙离子结合(calcium ion binding),酶活性调节(enzyme regulator activity)和受体结合(receptor binding)。夹层组与正常组相比,在对参与生物学过程(BP)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:细胞黏附(cell adhesion),单体转运(single-organism transport),免疫反应(immune response),和应激反应(reponse to stress);在对细胞组分(CC)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:中间纤维(intermediate filament),血红蛋白复合物(hemoglobin complex),细胞骨架成分(cytoskeletal part)和角蛋白丝(keratin filament);在对分子功能(MF)的蛋白质分析中,差异蛋白质的数量及占比依次为:过渡金属离子结合(transition metal ion binding),受体结合(receptor binding)和氧结合(oxygen binding);见图2。

a:动脉瘤组
2.3 差异蛋白质 KEGG 通路富集分析
分别将动脉瘤组对比正常组、夹层组对比正常组的组间差异蛋白进行 KEGG 通路富集分析,以 KEGG 通路为单位,应用超几何检验,找出与所有鉴定到蛋白质背景相比,在差异蛋白质中具有显著性富集的通路。结果显示动脉瘤组与正常组差异最显著的通路为亚油酸代谢(linoleic acid metabolism),阮病毒疾病(prion diseases),维生素消化吸收(vitamin digestion and absorption),补体和凝血级联(complement and coagulation cascades)和视黄醇代谢(retinol metabolism)。夹层组与正常组差异最显著的通路为氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)信号通路(PPAR signaling pathway),氮代谢(nitrogen metabolism),抗坏血酸和醛酸代谢(ascorbate and aldarate metabolism),矿物质吸收(mineral absorption)和 β-丙氨酸代谢(beta−Alanine metabolism);见图3、表3。动脉瘤组及夹层组与正常组相比,共同的差异代谢通路共 3 条,分别为:PPAR 信号通路、ECM 受体相互作用代谢通路以及补体和凝血级联代谢通路。

a:动脉瘤组

3 讨论
本研究通过 TMT 蛋白质谱技术对正常人群、升主动脉瘤患者及动脉瘤基础上并发 Stanford A 型主动脉夹层患者的主动脉样本进行差异蛋白质分析,并进一步利用生物学信息分析方法预测在胸主动脉瘤/夹层患者中显著差异性表达的蛋白质可能具有的生物学功能,最终筛选出在胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中具有潜在重要作用的蛋白质标志物及信号通路。
主动脉中膜退行性病变是胸主动脉瘤/夹层发生发展的核心病理基础[4,5]。在分子机制水平,既往研究表明血管紧张素Ⅱ、基质金属蛋白酶、转化生长因子-β 等相关信号通路能促使 VSMCs 表型由收缩型转为分泌型,胶原纤维含量增加,弹力纤维崩解断裂,主动脉壁顺应性下降,在高血压等危险因素持续作用下进展为胸主动脉瘤/夹层[5,8-9]。尽管近年来对主动脉中膜退行性变的机制研究在细胞、蛋白分子水平方面的认识较为清楚,然而临床上应用的可调控上述机制通路的多种药物(如血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂、β 受体阻滞剂和他汀类等)在防治胸主动脉瘤/夹层进展方面的疗效并不确切[6]。这些事实表明,现阶段我们对此类疾病发生发展进程中错综复杂的机制通路网络的理解仍显不足,亟需我们对调控主动脉中膜退行性病变的关键分子靶标和重要分子机制展开深入研究。
通过对 63 个差异蛋白质进行 GO 分析,发现上调差异蛋白中以泛素羧基末端水解酶-L1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCHL1)为代表的代谢相关蛋白质较多,而下调差异蛋白中以层粘连蛋白(laminin)为主的结构性蛋白质较多。UCHL1 是泛素-蛋白酶体系统中的一员,普遍存在于脊椎动物中且高度保守,在脑、生殖腺、肿瘤及心血管组织中广泛分布[10-12]。UCHL1 可通过解离泛素链来抑制蛋白翻译后的泛素化修饰,进而阻止细胞内底物蛋白被溶酶体降解来维持细胞稳态[10,11]。研究发现,UCHL1 活性下降同样也会造成神经毒性蛋白聚集,导致线粒体功能障碍并诱发炎症反应,是帕金森综合征、阿尔茨海默病等神经退行性疾病发生的关键致病因素[11,13]。在心血管系统方面,既往研究[12,14]报道血管内皮细胞及 VSMCs 分泌的 UCHL1 可积极参与调控血管损伤后新生内膜形成进程中的炎症反应并抑制 VSMCs 增殖,但在主动脉退行性病变中尚无报道。Laminin 作为基底膜的主要组成部分,不仅与其他参与基底膜组装的 ECM 蛋白质相互作用,而且可与细胞表面蛋白结合并激活分子信号转导。研究发现,laminin 或 laminin 衍生肽功能化的材料可以增加神经突的延伸,并促进细胞的附着、迁移、增殖和分化,在阿尔兹海默症等神经退行性疾病中发挥重要调控作用[15]。Chen 等学者发现,敲除大鼠 lamininγ1 基因后,VSMCs 中 α 平滑肌肌动蛋白表达显著下调,进而导致 VSMCs 分化受损、凋亡增加,提示 laminin 对维持 VSMCs 的稳态具有重要作用[16]。
本研究通过 KEGG 通路富集分析发现有 3 条信号通路在动脉瘤及夹层患者主动脉管壁中呈显著性差异表达,包括 PPAR 信号通路、ECM 受体相互作用信号通路以及补体和凝血级联信号通路。PPAR 能够调控众多细胞内的代谢,调节靶基因的转录,在人体各种代谢过程中起十分重要的作用。研究[17]表明,过表达 PPARγ 可增加大鼠 VSMCs 脂肪细胞标记物表达和脂质摄取,进而破坏血管壁结构和功能,减弱主动脉环的收缩反应,导致主动脉扩张,提示 PPARγ 活性平衡对维持 VSMCs 的稳态至关重要。ECM 受体相互作用信号通路是调节细胞和器官功能的关键机制,在肿瘤的脱落、粘附、降解、运动和增殖过程中起着重要作用[18]。研究表明,作为非整合素 ECM 受体家族的一员,67kD laminin 受体表达的上调可减轻 H2O2 导致的细胞失活,从而减轻 VSMCs 的凋亡,维持细胞正常结构和功能[19]。补体系统是固有免疫的重要组成部分,也是宿主炎症反应的主要触发因素,可通过消除病原体、免疫复合物和凋亡细胞来维持体内平衡[20]。近年来的研究表明,补体 C3 水平的升高会引起主动脉管壁 SM1(VSMCs 收缩表型标志物)水平的降低和 SMemb(VSMCs 分泌表型标志物)水平的升高,促进 VSMCs 表型由收缩型向分泌型转化,从而抑制 VSMCs 收缩[21]。因此,我们推测上述通路均在胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中发挥了重要的调控作用。
本研究存在一定的不足:本研究样本量较小,结果可能存在一定的偏倚。此外,本研究利用 TMT 蛋白质谱技术对参与胸主动脉瘤/夹层发生发展进程的蛋白质及信号通路做了初步筛选,需要进一步完善细胞实验及动物实验验证结果的准确性。
综上所述,本研究通过 TMT 蛋白组学技术对胸主动脉瘤/夹层发生发展进程中发挥潜在重要作用的差异蛋白质及信号通路进行系统筛选和分析,建立了胸主动脉瘤/夹层患者和正常人群主动脉管壁的差异蛋白质表达谱,对搜寻调控胸主动脉瘤/夹层中膜退行性病变的关键分子靶标具有重要意义。
利益冲突:无。
作者贡献:张煜和张洪伟负责本文数据的分析及撰写和修改;杨鹏、卢晨、刘宇和王海越参与资料的分析与解释;胡佳对文章的相关内容进行指导和修正。