男子30公里跑后尿液蛋白质组差异性表达的研究

摘要

目的:从蛋白质组学的角度,探讨30km跑后尿液蛋白质组差异表达图谱,筛选尿液中对评定身体机能和健康状况具有重要意义的蛋白标志物,分析其可能对机体健康和运动能力产生的影响,为科学的进行医务监督和合理的营养干预等运动医学问题提供线索.方法:以参加2011年全国绿道长跑挑战赛30km项目的10名男子为研究对象,分别用无菌瓶留取运动前和跑后15min的尿液,分装于50ml无菌Coming离心管中,为避免蛋白酶解,每100ml迅速加入1ml的蛋白酶抑制剂PMSF(1mmol/L),-80℃冻存备用.随后应用双向凝胶电泳技术(2-DE)确立30公里跑前、后尿液蛋白质组的差异性表达图谱,利用Image Master 2D platinum 5.0软件对图像进行背景消减、斑点检测、蛋白匹配等系统分析,比较图谱蛋白斑点差异.选取运动前后差异性表达量上调≥5倍和新增的蛋白点10个,用基质辅助激光解吸附电离串联飞行时间质谱仪进行质谱鉴定.结果:1、30km跑前、后尿液2-DE图谱蛋白质分子量主要集中在20～80kD之间,等电点多集中在4.5～6之间,尿液中酸性蛋白质多于碱性蛋白质.2、30km跑前、后尿液2-DE图谱平均检测到蛋白质点1011±243和1737±15个,其匹配率分别为66.44％和73.02％,平均匹配率69.73％,表明实验获得了良好的重复性.共获得差异性表达蛋白点110个,上调与下调各55个.其中运动后上调≥5的蛋白质点10个,多分布在相对分子质量为32～60kD以及5～6等电点范围内.3、对10个目标蛋白点进行质、维生素D结合蛋白、前列腺特异性抗原、β-肌动蛋白和本斯谱分析,共鉴定出6个蛋白质,分别是锌α2-糖蛋白、白蛋白-琼斯蛋白,这些蛋白与机体能量代谢方式的转变、物质的转运、应激保护等有关.结论:30km跑后尿液蛋白质图谱发生了明显的差异性变化,这为进一步深入研究运动性蛋白尿及为建立2-DE蛋白图谱用于运动训练生理或病理性变化的监测、诊断及预后的评价提供新思路.