氧糖剥夺条件下培养表皮干细胞的定量蛋白质组学分析

摘要

目的寻找缺血条件下导致表皮干细胞功能紊乱的关键蛋白和通路,探讨慢性难愈合创面的形成机制。方法从新生乳鼠皮肤中提取表皮干细胞,在氧糖剥夺条件下分别培养0、3、6、9和12 h。将0 h作为对照组,其他各组为实验组,共得到4个比较组:OGD3vsOGD0、OGD6vsOGD0、OGD9vsOGD0和OGD12vsOGD0。使用串联质谱标记(TMT)技术对不同组别的表皮干细胞进行定量蛋白质组学测定,筛选4个比较组中发生明显差异表达的蛋白质,然后对这些差异表达蛋白进行基因本体(GO)类别、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路、蛋白质互作、基因重叠和专门针对线粒体自噬相关通路和蛋白的分析,以寻找在表皮干细胞功能紊乱中起关键作用的蛋白质和通路。结果共检测到4852种可定量蛋白质,根据表达倍数>1.2倍和FDR值<0.05的筛选标准,4个比较组中分别筛选到上调的差异表达蛋白1种、225种、346种和386种,下调的差异表达蛋白26种、229种、330种和462种。通过对OGD6vsOGD0比较组的分析研究筛选出的关键类别和通路包括核糖核蛋白复合物的生物发生(GO:0022613),胞质核糖体大亚基(GO:0022625),染色质结合(GO:0003682)和核糖体(ko03010)。通过蛋白质互作分析筛选到21种hub蛋白,均为核糖体大亚基结构蛋白,而其中的seed蛋白为线粒体核糖体蛋白MRPL24;通过4个比较组的综合富集分析发现,各比较组的差异表达蛋白之间存在着大量的重叠,富集分析得到的关键通路都与蛋白质的生产加工有关;线粒体自噬相关的蛋白中,与溶酶体成熟相关的Tbc1d15、Rab7A和抑癌基因p53的表达量持续上调,与自噬流高低相关的LC3的表达量没有确切的变化趋势。结论通过TMT定量蛋白质组学分析获得的关键蛋白MRPL24和与蛋白质生产加工相关的富集通路是氧糖剥夺条件下表皮干细胞功能紊乱的关键,是进一步研究慢性难愈合创面形成机制的突破点,同时也为寻找相关治疗靶点提供了有力支持。