多肽在心血管结构和功能中的作用研究

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1、多肽在心血管结构和功能中的作用研究0引言　　　　进入21世纪以来，随着计算机技术、分离及分析等技术的进步，多肽组学逐渐成为一门新兴热门学科[1].多肽组学是研究多肽的组成、功能、变化规律与相关关系的学科，是对基因组学和蛋白质组学的补充。然而，多肽组学的研究颇具难度，其复杂的结构和动态变化性对研究人员提出了新的挑战[2].多肽不仅仅是蛋白质降解的产物，还是重要的生物活性分子，参与了许多生理活动。在心脏方面，多肽组学的研究较少，但多肽在心血管结构和功能中发挥着重要作用[3].　　　　1多肽的定义、命名及分类　　　　多肽通常是指分子量

2、不超过10kDa的小分子量蛋白，由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做二肽，同理类推还有三肽、四肽、五肽等。通常由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物都可以称为多肽。根据多肽的，可以将其分为内源性生物活性肽和外源性生物活性肽[4].内源性生物活性肽主要是指人体内存在的、天然的生物活性肽。生物活性肽一般以较低丰度表达，特别是在翻译后可由蛋白水解酶进行位点特异性的降解，这使得对肽的检测尤为困难[2].外源性生物活性肽主要指动植物、微生物体内的、天然生物活性肽。　　　　2多肽研究的工具　　　　2.1多肽的鉴定质谱法（mass

3、spectrometry,MS）是利用电磁学原理，对荷电分子或亚分子片段依其质量和电荷的比值（质荷比，M/Z）进行分离和分析的方法。质谱不仅可以检测多肽单元的完整信息，还可以同时检测多肽的数量。在质量分析器中，利用电场或磁场使这些离子发生不同的速度色散，再将它们分别聚焦，进而得到图谱确定其质量。　　　　2.2多肽的定量对含量差异微小的多肽样本进行定量是多肽组学中最重要、也是最具有挑战性的任务之一[5].不同生理条件下样品之间肽丰度的差异可以从所测量的肽接收的信号进行统计学的推断。　　　　2.2.1化学标记法肽的相对丰度的测量可以

4、通过同重元素标记法，分别在培养的细胞或者动物体内，在肽合成的阶段将一种富集同位素的元件打入生长介质或用于标签的蛋白[6].该方法更适合于在细胞系或低级组织内的标记蛋白。　　　　2.2.2非标记法非标记法是生物学研究中最广泛使用的方法，使用非标记法最显着的一个优点是没有样本量的限制[5].非标记法的策略是质谱检测计数，这项技术认为肽的丰度与每条被检测的肽的序列呈线性相关。　　　　2.2.3多肽组学的绝对定量多肽的绝对定量在有参考肽或内源性定量标准的情况下，利用质谱技术可以对多肽进行精确的定量。然而这项技术并未得到广泛推广，因为其在

5、使用的过程中需考虑个性化的定量标准。但是对于特定的肽进行定量分析仍不失为一个好的选择[7].　　　　2.3其他工具运用在线计算工具对差异多肽的等电点（PI）和分子质量（MW）进行描述和分析。IPA（ingenuitypathanin[11],它可以逆转由多种阿尔茨海默病相关基因突变所导致的神经细胞凋亡，具有治疗阿尔茨海默病的潜能。　　　　3.2多肽作为疾病诊断标志物大量的肽是在细胞内合成并受到调控的，其中一些则可以在组织内或体液内检测到，所以对于人体内这些肽的检测和定量可以作为疾病早期的诊断标志物[2].多肽的动态变化可作为人体

6、健康的一个参考标准。而其本身又受到多种因子的调控[12].目前已经发现了许多肽可作为疾病诊断的标志物。Bery等[13]在卵巢癌患者的腹腔积水中发现了777个差异表达的多肽，而其中的12条可能是卵巢癌潜在的肿瘤标志物。Zhang等[14]发现了一个新的方法来辨别早期乳腺癌可变剪切的标志物亚型。Tian[15]检测了人HBV感染的多肽表达谱，识别了可能影响疾病进展的特异性血清肽。　　　　4多肽在心血管疾病研究中的进展心脏功能的顺利执行主要依赖于精确的调控X络，病理生理反应以及环境适应能力。心脏的独特性不仅体现为其复杂的生物学发育过

7、程，体系结构和不间断收缩的特性，而且还体现在它具有能够及时地对不断变化的生理和神经心理情况做出反应的能力[16].因此，调节心脏发育和适应能力的调控X络，一直都在被深入的研究探索[17].　　　　心血管疾病在全世界范围内仍然是发病率最高的疾病，所以挖掘新的诊疗工具对疾病的诊断及治疗有重要的意义。多肽组学在心血管疾病中的研究主要有两方面，一是发现在疾病病理生理过程中具有功能的肽，作为治疗的药物进行研究。二是寻找那些对疾病状态作出反应的肽，这些肽可能作为疾病的诊断标志物。　　　　4.1高血压回顾近几年文献，心房钠尿肽（ANP）和脑钠

8、肽（BNP）都参与了血压和体液稳态的调节[18],在新生儿体液循环中ANP的水平要明显高于成人，而新生儿心室中ANP和BNP的水平都要高于成人，这可能是由于新生儿的心室较成人有着更强的ANP储存能力[3].脑钠肽（BNP）是一种主要由心肌细胞产生的，具有利尿、利