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.2011年10月；115（4）：789-95。
doi:10.3171/2011.5.JNS11451。 Epub 2011年6月17日。

谷氨酰胺合成酶作为少突胶质瘤和星形细胞瘤鉴别标志物的蛋白质组学鉴定

郑平庄 1, 孟琪, 李杰（音译）, 冈本弘（Hiroaki Okamoto）, David S Xu（徐大卫）, 拉吉夫·雷耶, 杰露, 杨春璋, 罗伯特·J·威尔, 亚历山大·沃特迈耶, 罗素·R·朗塞
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谷氨酰胺合成酶作为少突胶质瘤和星形细胞瘤鉴别标志物的蛋白质组学鉴定

郑平庄等。 神经外科杂志. 2011年10月.

摘要

对象：星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤是原发性中枢神经系统肿瘤，由于其形态变异性以及缺乏可靠的鉴别诊断标记物，在组织学上仍难以区分。为了确定星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤之间差异表达的蛋白质，作者分析了蛋白质组表达模式，并确定了这些肿瘤中唯一表达的蛋白质。

方法：使用2D凝胶电泳和随后的计算机凝胶分析对星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤的蛋白质组进行分析，以检测差异表达的蛋白质。采用高效液相色谱结合串联质谱对蛋白质进行鉴定。为了确定星形胶质细胞中差异表达蛋白的作用，用二丁酰环腺苷一磷酸（cAMP）处理未分化的胶质细胞培养物。

结果：双向凝胶电泳显示谷氨酰胺合成酶在星形细胞瘤和少突胶质瘤中有差异表达。Western blot和免疫组织化学分析证实，星形细胞瘤中谷氨酰胺合成酶的表达高于少突胶质细胞瘤。谷氨酰胺合成酶在所有级别的星形细胞瘤（II-IV级[15个肿瘤]）和少突胶质细胞瘤（4个肿瘤）中均有表达，但仅在1个少突胶质瘤中表达（6%[16个瘤]）。用二丁酰环腺苷酸处理未分化的胶质细胞培养物，导致星形胶质细胞分化，这与胶质纤维酸性蛋白和谷氨酰胺合成酶水平增加有关。

结论：这些数据表明，谷氨酰胺合成酶的表达可用于区分星形细胞瘤和少突胶质瘤，并可能在星形细胞瘤的发病机制中发挥作用。

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数字

图1
图1
通过2D-PAGE进行蛋白质组比较。用2D-PAGE对3例WHOⅡ级少突胶质瘤和星形细胞瘤的蛋白质组进行了解析，并通过银染进行了可视化。显示了两种具有代表性的凝胶。箭头突出显示所有分析样本中发现的差异蛋白质。
图2
图2
中枢神经系统中谷氨酰胺合成酶反应示意图。当在星形胶质细胞中表达时，谷氨酰胺合成酶负责通过三磷酸腺苷水解和胺化将细胞外谷氨酸转化为谷氨酰胺。这种反应对中枢神经系统中的氨代谢至关重要，并且在谷氨酸作为神经递质的再循环或谷氨酰胺的生成用于其他代谢或信号活动方面也发挥着重要作用。
图3
图3
Western blot分析比较3例WHO II级少突胶质瘤和星形细胞瘤。答：谷氨酰胺合成酶在星形细胞瘤中高水平表达。B类：谷氨酰胺合成酶在跨越WHO II–IV级的星形细胞瘤中保持表达。
图4
图4
免疫组织化学结果。答：当对正常大脑染色时，谷氨酰胺合成酶具有扩散染色模式。然而，在星形细胞瘤中，谷氨酰胺合成酶染色显示单个细胞体，并染色样本中的大多数肿瘤细胞。在大多数少突胶质瘤中几乎未观察到染色。B类：在福尔马林固定石蜡包埋混合少突胶质瘤的连续切片中，谷氨酰胺合成酶染色能够比GFAP更好地分辨单个肿瘤细胞，并且在排除传统上与肿瘤性少突胶质细胞相关的形态特征的肿瘤细胞方面也表现出更高的选择性（第2行第3列）。原始放大倍数×10。
图5
图5
答：在小鼠原代星形胶质细胞祖细胞中，谷氨酰胺合成酶（GS）的表达水平高于GFAP，并且在用二丁酰环腺苷酸（dbcAMP）刺激细胞分化后，GS的水平增加。B类：免疫荧光染色显示谷氨酰胺合成酶和GFAP在终末分化的星形胶质细胞中高度表达。钢筋=10 mm。C：免疫荧光染色显示谷氨酰胺合成酶在脑胶质细胞中广泛表达，而GFAP仅在少数胶质细胞中表达。棒材=50μm。
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