似曾相识燕归来--蛋白质组学研究鉴定神经退行性疾病的蛋白标记物

关键词：

蛋白质组学，神经退行性疾病，突触蛋白，蛋白标志物，质谱

背景介绍：

神经退行性疾病是大脑和脊髓的细胞神经元丧失的疾病状态，使患者认知逐渐下降，丧失日常生活能力，严重威胁人类的健康。最常见的神经退行性疾病有阿尔茨海默病（AD），路易小体痴呆（DLB）和帕金森疾病痴呆（PDD）。关于这类疾病还缺乏有效的生物标志物。

近日，瑞典阿尔茨海默病研究中的Erika Bereczki等在著名学术期刊BRAIN上发表文章，利用蛋白质组学研究脑组织中的突触蛋白，鉴定一些可能成为疾病诊断的生物标志物，有助于早期预测和诊断该疾病的发生。

在本文中，研究人员选取32例患者的大脑前额叶皮层组织，其中9例阿尔茨海默氏病（AD），7例路易小体痴呆(DLB)，8例帕金森疾病痴呆(PDD)和8例无痴呆疾病(C)作为对照，基于质谱的蛋白组学研究方法共鉴定出了10325个蛋白质（其中差异表达蛋白为：AD鉴定到593，DLB鉴定到1010个蛋白，PDD 鉴定到485个蛋白），其中851个是突触蛋白质，并且25个突触蛋白含量（包括SNAP47，GAP43，SYBU，LRFN2，SV2C，SYT2，GRIA3和GRIA4等）发生显著变化。认知功能下降率与SNAP47，SYBU，LRFN2，SV2C和GRIA3蛋白密切相关，表明这些特定的突触蛋白在预测神经退行性疾病中可以作为早期疾病的检测目标。

图1 蛋白质组学数据分析

在该研究中发现，突触蛋白发生内吞或外排而导致突触蛋白丢失是痴呆症发生的共同特点。如图2中，钙调结合蛋白-NRGN和GAP43的减少，促进的CAMK2和AMPA受体(GRIA3, GRIA4 )的改变，进而促进突触传递，这些蛋白的减少反映了突触功能的下降。突触蛋白SNAP47，syntaxin-3介导了GRIA的释放，GRIA的失调导致神经退行性疾病和精神疾病的发生；LRFN2在突触前后的缺失都可以引起执行力丧失，认知功能损伤和听觉障碍。

图2 突出蛋白水平的改变对痴呆症的影响概述

总结：研究表明，突触蛋白的丢失与神经退行性疾病的发生具有密切的联系，值得注意的是，在蛋白质组学研究中还没有发现SNAP25和Rab3a一同发生改变，这可能这是由于Rab3a的延迟作用。因此，本文研究出的关键突触蛋白可以作为日后神经退行性疾病的生物标志物。

参考文献：

Erika Bereczk, et al.,2018, Synaptic markers of cognitive decline in

neurodegenerative diseases: a proteomic approach. BRAIN.