基于DIA LC-MS对脓毒症患者外周血差异蛋白的研究分析

摘要

目的 基于数据非依赖性采集高分辨率色谱-质谱技术(DIA LC-MS)对脓毒症患者外周血差异蛋白进行研究分析,为患者临床治疗提供参考.方法 选择南方医科大学南海医院以及中山大学附属第五医院2018年8月至2019年8月重症监护室收治的60例脓毒症患者作为观察组,同时选取上述两所医院同一时期重症监护室收治的非脓毒症患者作为对照组,采用DIA LC-MS对患者外周血差异蛋白进行研究,采用主成分分析法(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)以及正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)进行模式识别,确定差异蛋白后进行通路分析以及GO分析,利用PLS-DA模型变量的重要性投影(VIP值)筛选可能的蛋白标志物,同时对贡献最大的蛋白进行ELISA验证以及ROC曲线分析.结果 两组患者共获得530391个碎片离子,63378个肽段,7104个蛋白;60个DIA标本采用Skyline共筛选鉴定得到147363个碎片离子,21840个肽段,6213个蛋白.将碎片离子加和,共得到357个差异蛋白,其中93个高表达,264个低表达.对这357个差异蛋白进行GO分析显示,富集最多的细胞组分是细胞外泌体、细胞膜以及细胞质;受体介导内吞、细胞黏附反应以及血小板脱颗粒可能与脓毒症的发展密切相关;在对这些差异蛋白进行KEGG分析后显示,细菌侵袭上皮细胞、代谢通路、碳代谢通路、血小板激活、补体以及凝血瀑布这几条通路与脓毒症的发展密切相关,并且利用VIP值共筛选出138个差异蛋白,对其中贡献最大的高迁移率蛋白(HMGB-1)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)以及基质金属蛋白酶-8(MMP-8)进行ELISA验证后显示,观察组患者HMGB-1、NGAL以及MMP-8表达水平明显高于对照组,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05).将两组患者外周血单个核细胞进行ELISA检测后建立ROC曲线诊断模型显示,HMGB-1灵敏度为0.832,特异度为0.865;NGAL灵敏度为0.802,特异度为0.668;MMP-8灵敏度为0.833,特异度为0.866.结论 基于DIA LC-MS技术对脓毒症患者外周血差异蛋白进行研究后显示,PLS-DA、OPLS-DA以及PCA模式能够分析蛋白质组学数据,初步筛选出HMGB-1、NGAL以及MMP-8是脓毒症患者外周血单个核细胞的候选生物标志物.