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.2018年2月14日16:4。
doi:10.1186/s12953-018-0131-y。 2018年电子采集。

非酒精性脂肪性肝病患者肝乙醛酸酶1失调的蛋白质组鉴定及特征

附属公司

非酒精性脂肪性肝病患者肝乙醛酸酶1失调的蛋白质组鉴定及特征

克里斯托斯·斯帕诺斯等。 蛋白质组科学. .

勘误表in

  • 更正:非酒精性脂肪性肝病中肝乙醛酸酶1失调的蛋白质组鉴定和特征。
    Spanos C、Maldonado EM、Fisher CP、Leenutaphong P、Oviedo-Orta E、Windridge D、Salguero FJ、Bermüdez-Fajardo A、Weeks ME、Evans C、Corfe BM、Rabbani N、Thornalley PJ、Miller MH、Wang H、Dillon JF、Quaglia A、Dhawan A、Fitzpatrick E、Moore JB。 Spanos C等人。 蛋白质组科学。2018年6月25日;16:13. doi:10.1186/s12953-018-0142-8。2018年电子采集。 蛋白质组科学。2018 PMID:29983642 免费PMC文章。

摘要

背景:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是世界上最常见的肝病。然而,其分子发病机制尚不完全明确,临床生物标志物仍然缺乏。这些实验的目的是确定和表征早期饮食相关肝损伤动物模型中的肝蛋白改变,并评估NAFLD患者中新的候选生物标记物。

方法:高脂喂养的载脂蛋白E敲除物(ApoE)的肝膜和细胞溶质蛋白组分-/-)利用等压标签进行相对和绝对定量(iTRAQ),结合纳米液相色谱和串联质谱(nLC-MS/MS),通过定量蛋白质组学对动物进行分析。通过免疫印迹和免疫组织化学在小鼠组织和来自儿科NAFLD患者的活检中独立地证实了差异蛋白表达。通过酶联免疫吸附试验分析成年NAFLD患者血清中的候选生物标志物。

结果:通过蛋白质组分析,我们发现小鼠模型中肝乙醛酸酶1(GLO1)的表达降低。在儿科NAFLD患者的组织活检中也发现GLO1蛋白表达发生改变。体外实验表明,作为对肝细胞中脂质负荷的反应,GLO1首先被高乙酰化,然后被泛素化和降解,导致反应性甲基乙二醛的增加。在59名经生物化学证实的成年NAFLD患者队列中,原发性甲基乙二醛衍生的晚期糖基化终产物氢咪唑酮(MG-H1)的血清水平升高与体重指数显著相关(第页= 0.520,第页< 0.0001).

结论:总之,这些结果证明了NAFLD中GLO1的失调,并暗示乙酰化-泛素化降解途径是其功能机制。需要进一步研究GLO1在NAFLD分子发病机制中的作用。

关键词:乙醛酸酶;甲基乙二醛;非酒精性脂肪肝;蛋白质组学;iTRAQ公司。

PubMed免责声明

利益冲突声明

根据赫尔辛基指南,从成年患者和参与本研究的儿童的照料者处获得知情书面同意。该研究得到了泰赛德医疗道德委员会和国王学院医院NHS基金会信托LEC(REC编号09/H0808/15)的批准。所有动物护理和实验程序均符合1986年《动物(科学程序)法案》,并经萨里大学动物伦理委员会批准。动物得到了人道的照顾,实验的目的是尽量减少使用动物的数量。不适用。作者声明没有相互竞争的利益。Springer Nature在公布的地图和机构关联中的管辖权主张方面保持中立。

数字

图1
图1
基于iTRAQ的小鼠肝膜和细胞溶质蛋白质组学分析。通过Scaffold_4.8.4 Q+对生物复制品中的蛋白质进行严格鉴定和量化的维恩分析。蛋白质鉴定的最低阈值设定为99%的概率和至少2个唯一鉴定的肽。蛋白质概率由Protein Prophet算法分配[57],用于蛋白质鉴定的计算FDR为<0.05%.b条基因本体(GO)类别“细胞成分”注释。c(c)共鉴定出91个胞浆蛋白和82个膜蛋白(P(P) <0.05)基于随机排列和Kruskal-Wallis检验以及Benjamini-Hochberg FDR多重检验校正,在所有生物复制中差异表达。在来自两个细胞区室的提取物中发现了28种蛋白质。d日利用DAVID[23]知识库从蛋白质和基因注释的多个公共来源(如GO、Uniprot、KEGG)中衍生出的顶级功能注释簇,在差异表达的蛋白质中显著富集。e(电子)Reactome知识库的路径拓扑分析[25],将路径过度表示作为校正概率;刻度的强度表示FDR。脂质代谢节点突出显示(橙色,蓝色字体),从整体代谢节点分支。(f)失调的途径从脂质代谢节点分支。盒子大小与反应体途径中的实体成比例;黄色条带与与查询数据集匹配的差异表达蛋白质的数量成正比;过度表示的路径用黑色文本加粗,阴影框表示未发现富集的路径。Enrichr[26]分析确定的富集KEGG知识库[27]途径的连接性。
图2
图2
高脂喂养ApoE的肝脏病理学−/−老鼠。在相关MGI哺乳动物表型本体中发现差异表达蛋白的基因名称的聚类图明显过度表达[61]。数据显示了前20个富集表型,表型和差异表达蛋白根据组合统计得分聚集。b条喂食12周的动物中L-FABP表达的免疫组织化学分析。c(c)根据COXIV标准化的L-FABP表达的免疫印迹和量化。数据均为平均值±SD;n个 =3只动物/组。d日通过三酰甘油试验定量肝脂质。e(电子)组织学显示ApoE的肝脏切片−/−HFD小鼠在12周和16周时表现出轻微到轻度的脂肪变性(箭头所示)。切片用苏木精-伊红染色;原始放大倍数:100×
图3
图3
早期肝损伤动物模型中GLO1表达的改变。GLO1的10个肽的中位数和四分位范围,通过基于iTRAQ的蛋白质组学进行量化。威士忌是塔基的。b条喂食正常(ND)或高脂肪饮食(HFD)12周的WT和ApoE−/−动物中GLO1表达的免疫组织化学分析。c(c)免疫印迹和定量显示GLO1蛋白相对于COXIV的表达。数据均为平均值±SD、,n个 = 3只动物/组
图4
图4
GLO1对脂质负荷的调节失调。用载体、棕榈酸(PA)或油酸(OA)处理HepG2细胞24小时。尼罗河红法测定细胞内脂质积累,b条与TUBA1A相关的GLO1表达的免疫印迹和定量,c(c)细胞内甲基乙二醛(MG)水平,以及d日载体或脂肪酸处理的HepG2细胞的中等MG水平。数据均为平均值±标准差,n = 3-4个独立实验。e(电子)用兔抗GLO1抗体和免疫印迹(IB)对来自载体或OA处理的HepG2细胞提取物的内源性GLO1免疫沉淀(IP)进行乙酰化,并用大鼠抗GLOl和小鼠抗乙酰化赖氨酸进行免疫印迹。红色顶板为GLO1单体(~21kD)和二聚体(~45)在GLO1的免疫沉淀中检测到;较少的GLO1二聚体从OA处理的细胞中免疫沉淀。中间的绿色面板是用抗乙酰赖氨酸抗体检测GLO1二聚体,在OA处理细胞的GLO1免疫沉淀物中观察到的较少。底部面板覆盖。(f)内源性GLO1的泛素化。顶部面板显示绿色的泛素检测在100-150kD之间,在内源性GLO1的免疫沉淀物中;蛋白酶体抑制剂MG-132的加入增加了GLO1的检测,尤其是在OA处理的细胞中。中间面板以红色显示GLO1检测;只有在OA和MG-132联合处理细胞的洗脱液中才能检测到150K范围内非常微弱的条带。底部面板覆盖
图5
图5
NAFLD患者血清MG-H1水平和GLO1表达改变。成人NAFLD患者MG-H1与体重指数(BMI)的相关性(n个 =59).b条非NAFLD对照病例(第1、2、3组)和NAFLD患者活检标本(第4、5、6组)中的GLO1免疫组化。1:低倍镜显示GLO1在肝细胞细胞质中的表达,没有特定的带状分布。2:阴性对照切片低倍放大,无一级抗体。3:高倍镜显示肝细胞胞质染色(星号)和局灶核染色(箭头)。并非所有肝细胞都表达GLO1(黑色三角形)。4:低倍镜显示非静止性病灶中GLO1染色保留的桥接纤维化和严重脂肪变性(箭头所示);5:高倍镜显示非稳定肝细胞中GLO1的细胞质染色(黑色三角形)。大脂肪滴周围可见周边染色边缘,不能排除边缘化细胞质中GLO1的表达(箭头所示)。6:高倍镜显示许多但不是所有(三角形)肝细胞核中GLO1的核染色(箭头)
图6
图6
NAFLD中GLO1表达翻译后调控的工作模型

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