肝脏是动物体内最为重要的器官之一,具有代谢、解毒、胆汁分泌、吞噬、防御等生理、生化功能,一旦肝脏功能衰竭,目前尚无有效的替代手段,但是肝脏本身却具有强大的再生能力。自1931年Higgins建立大鼠2/3肝切除(partial hepatectomy,PH)模型以来,肝再生的研究已取得一定的进展。但是大多数的研究尚局限于单个蛋白、基因、单条信号通路上,而肝再生是一个复杂的过程,单个蛋白、基因的研究不能完整解释肝再生的机制,这主要是受研究技术的限制。蛋白质组学相关技术的发展成熟,为我们从整体上把握肝再生提供了技术平台。因此我们设计此实验,对肝再生早期肝细胞的蛋白质组改变进行研究,迈出从整体上探索肝再生分子机制的第一步。目的:本实验通过复制大鼠70%肝切除模型,研究肝部分切除早期(0h、6h、24h)肝细胞的蛋白质组学变化,筛选得到与肝细胞增殖相关的蛋白质,通过Internet查找这些蛋白的相关信息,综合分析,从整体上探索肝再生的分子机制,为进一步研究肝再生奠定基础。方法:本实验选择雄性SD大鼠18只(体重190-210g),随机分3组,6h组、24h组和0h组,每组6只大鼠,采用Goss介绍的方法复制大鼠70%肝叶切除模型。6h组在肝叶切除后6h分离肝细胞,24h组在肝叶切除后24h分离肝细胞,0h组为肝部分切除后即刻分离的肝细胞。配制裂解液裂解细胞提取总蛋白,采用经典的双向电泳技术分离总蛋白,质谱兼容的银染方法检测胶上蛋白质,并使用imagermaster 2D software 2002.2胶图分析软件分析三个时相点胶图的差异,再采用MALDI-TOF质谱仪获得术后早期变化明显的蛋白点的肽质量指纹图谱,用Mascot软件在swiss-prot蛋白数据库里对获得的肽质量指纹进行查询和鉴定,并结合Pubmed数据库查阅所得蛋白质的相关文献,进行综合分析。结果:1.本实验通过比较肝部分切除术后0h、6h、24h的肝细胞蛋白质组的差异,最终筛选得到在此三个时相点变化最明显的42个蛋白质点。根据相关文献将所得蛋白质按功能分类,其中与肝脏代谢有关的蛋白质有9个(Fatty acid-binding protein等),与DNA合成、转录以及蛋白质合成相关的蛋白质有11个(Centromere protein S、Centromere protein M、Proteasome subunit beta type 7 precursor等),与调节细胞增殖有关的蛋白质有17个(Histone deacetylase、Amyloid protein-binding protein 1、Developmentally- regulated GTP-binding protein等),其他功能的蛋白质有5个;2.这些蛋白点主要呈现出三种变化规律:持续升高、降低后升高、升高后降低:其中有14个蛋白(Developmentally-regulated GTP-binding protein 2、Mitogen-activated protein kinase 3等)表达在6h、24h都高于0h;有13个蛋白(Proteasome subunit beta type 7 precursor、Transmembrane protein 115等)的表达在6h降低而24h又增强;有7个蛋白表达在6h增强而24h又减弱。结论:1.参与调节细胞增殖的蛋白质如淀粉样蛋白结合蛋白、Developmentally-regulated GTP-binding protein,DRG等是变化最明显的一类蛋白,表现为术后表达的持续升高,可能通过各自的信号通路直接调节肝再生。2.参与肝细胞DNA转录、复制的蛋白质术后呈现明显的波动,一部分表现为先高后低,如Centromere protein,一部分表现为先低后高,如Histone deacetylase,提示这类蛋白在肝脏损伤后修复过程中,表现出不同的功能。3.参与肝脏脂代谢的蛋白在术后变化明显,表现为不同的表达方式,提示这类蛋白在肝再生的过程中有复杂的功能。本实验对肝部分切除后0h、6h、24h三个时相点的肝细胞蛋白组表达差异进行了初步的探讨。但由于研究时间有限等原因,未能进行相关蛋白表达的免疫学验证和基因表达的检测,在今后的研究中我们将继续完成这部分研究,从而从整体上进一部探索肝再生的分子机制。