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血浆蛋白质组学在尊龙凯时疾病标志物筛选中的应用探索

发布时间:2025-03-13   信息来源:尊龙凯时官方编辑

随着现代医学的不断进步,蛋白质组学已成为生物医疗研究的重要领域。其中,血浆蛋白质组学因其独特的研究对象和广泛的应用前景,吸引了大量科研人员的关注。血浆是血液的关键组成部分,富含多种蛋白质,这些蛋白质不仅反映机体的生理状态,还能在一定程度上揭示疾病的进展。血浆蛋白质组学利用先进的质谱技术及生物信息学分析方法,通过仅采集少量的血液样本,便可对血浆中的蛋白质进行全面分析,具有高灵敏度、高通量、无创性及可重复性等优点。这对于揭示临床疾病的分子机制,进行早期诊断、预后评估及个性化治疗提供了重要依据。

血浆蛋白质组学在尊龙凯时疾病标志物筛选中的应用探索

如何利用血浆蛋白质组学进行疾病标志物的筛选呢?我们可以通过几篇高影响力的研究文章了解该领域的常用研究思路。例如,研究人员分析了UK Biobank数据库,绘制了2920种与疾病相关的血浆蛋白及986种健康相关特征的全面蛋白质图谱。该图谱揭示了168,100个蛋白质-疾病关联及554,488个蛋白质-性状关联。研究发现超过650种蛋白质在至少50种疾病中存在共享,同时,有超过1000种蛋白质显示出性别和年龄的异质性。此外,蛋白质丰度在疾病鉴别方面展现了巨大的潜力,183种疾病的AUC值超过0.80。整体来看,该研究不仅整合了蛋白质数量性状位点数据,还确定了474个致病蛋白,并提供了37个药物重新定位的新机会以及26个具有良好安全性的潜在治疗靶点。

在另一项研究中,科研人员收集了1189名脓毒症患者及422名对照样本进行血浆蛋白质组学分析,利用高通量串联质谱技术。这项研究发现有11种蛋白质在脓毒症患者的含量显著上升,并且通过构建机器学习模型,可以有效地区分脓毒症患者与对照组(AUC=100.0%)。研究人员还开发了聚类分析模型,通过对脓毒症血浆蛋白质组进行分析,成功预测脓毒症的相关结果,推动精准医学的进一步发展,为潜在生物标志物的开发提供基础支持。

此外,有研究调查了30例巨细胞动脉炎患者及30例匹配对照样本中的7000多种血浆蛋白质特征,发现537种蛋白质在活性巨细胞动脉炎与对照之间存在差异。运用机器学习进行预测模型构建,能够准确地区分活性巨细胞动脉炎、非活性巨细胞动脉炎及对照组(10倍交叉验证准确率分别为95%和98%)。这些研究为疾病的早期诊断和精细分型提供了新的视角。

针对帕金森病的研究中,研究人员分析了99名新诊断的帕金森病患者及72名表现出快速眼动睡眠障碍的患者的血浆蛋白质组学数据,发现23种蛋白质在帕金森病患者与健康对照之间存在差异表达。通过机器学习模型的构建,确定了包含8个蛋白质预测因子的模型,该模型能够有效地区分帕金森病患者与正常对照(AUC=100.0%)。这表明血浆蛋白质组学在识别疾病的潜在生物标志物方面具有良好的前景。

在肾病领域,研究者对434名经过活检确认的肾病患者的血浆进行SomaScan蛋白质组学平台的分析,发现156种独特蛋白质与急性肾小管损伤相关。这些结果为进一步了解急性肾小管损伤的发病机制及其相关信号通路提供了重要线索,同时也为开发新的潜在治疗靶点奠定了基础。

整体来看,这些研究都采用了经典的血浆蛋白质组学方法,首先在发现队列中运用了非靶向蛋白定量技术对差异表达蛋白进行高通量筛选,结合临床表型与蛋白质功能等信息逐步缩小关注范围,再通过集成机器学习等数据挖掘方法筛选出适合于疾病早期诊断、监测及药物靶点研究的多个蛋白质组成的panel。

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