猪烧伤创面渗出液蛋白质组学及创面修复过程中蛋白水解动态变化研究

摘要

目的 分析猪烧伤创面愈合不同时期创面渗出液蛋白质和蛋白N端动态变化,确定评估创面进展关键转折点的候选生物标志物.方法 西藏小型猪8头,随机分为4组,每组2头:伤后第0～2天(2 d)、第2～4天(4 d)、第4 ～6天(6 d)、第6～8天(8 d).用固体酒精燃烧30 s制作4组5 cm大小深二度皮肤烧伤创面,并将环氧乙烷灭菌的泡沫敷料切成适当的尺寸并置于创面内以收集创面渗出液.利用末端胺底物同位素标记技术-同位素标记相对或绝对定量技术(TAILS-iTRAQ)从猪烧伤模型的创面渗出液中建立了一个时间分辨的蛋白质组和N-末端组模型,并利用该模型来解释接受烧伤患者的异质数据集,确定表皮和真皮来源蛋白质的差异丰度和蛋白水解过程在评估创面进展关键转折点的潜在生物标志物候选物.结果 研究从猪创面渗出液中收集了1060种可定量蛋白质和1667种neo-N-末端的数据集.通过单向方差分析,确定了416种蛋白质和371种neo-N-末端的丰度随时间发生显著变化以及188个neo-N-末端子集[它们相对于整个蛋白质的丰度发生了显著变化(裂解)].IPA富集分析显示,与炎症相关的通路(巨噬细胞中的活性氧/一氧化氮合酶、急性期信号传导、补体系统)和损伤有关的通路(凝血系统)在烧伤后第4、6天(聚类2和3)具有高丰度以及与细胞增殖和迁移相关的蛋白质在愈合阶段(第8天)(聚类4和5)具有高丰度.对猪烧伤创面模型和患者数据得出的时间分辨蛋白丰度谱的相关性进行分析显示,上皮黏着连接动态相关的蛋白质丰度变化具有极高的相关性(0.84 ～0.98),其中黏附蛋白Zyxin(ZYX)、Ras GT-Pase激活蛋白IQGAP1(IQGA1)、丝氨酸蛋白酶丝氨酸肽酶1(HTRA1)可作为创面负压吸引治疗治疗患者创面渗出液中愈合进程的标志.结论 通过采用iTRAQ-TAILS分析来自猪烧伤模型的创面渗出液,鉴定了体内许多已知和新颖的蛋白水解加工事件,反映了这种高度复杂的组织反应中蛋白酶活性的关键域.