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垂体腺瘤在颅内肿瘤中发病率仅低于脑胶质细胞瘤和脑膜瘤，约占所有颅脑肿瘤的16．7％，泌乳素（Prolactin，PRL）腺瘤是最常见的功能性垂体腺瘤，约占垂体瘤总数的25～41％。PRL腺瘤常因过量分泌PRL激素引起一系列组织器官代谢紊乱和功能障碍。女性主要症状为：闭经、泌乳和不孕；男性主要表现：视力下降、头痛和性功能障碍。部分PRL腺瘤呈侵袭性垂体腺瘤是指肿瘤呈浸润性生长，侵犯硬脑膜、海绵窦、骨质等周围结构甚至极少数呈恶性肿瘤表现。越来越多的证据显示：垂体腺瘤虽然为单克隆起源，但其发病机制是一个涉及多基因、多蛋白相互作用的结果。既往针对单一基因或蛋白进行研究，不仅耗时费力且难以全面揭示垂体腺瘤发生、发展的分子机制，蛋白组学可以通过高通量的方式在蛋白整体水平揭示垂体腺瘤的发病机理。目前高通量研究蛋白质表达差异的主流技术是双向凝胶电泳（Two-dimensional gelelectrophoresis，2-DE），它根据蛋白质不同的特点分两相分离蛋白质。目前国际上已经有几项垂体腺瘤的的差异蛋白质组学研究，但鉴定的蛋白质数目很有限，所取样品均为混合细胞样品而且2-DE蛋白质组学技术存在操作繁琐、不稳定和低丰度的蛋白不易检测等缺点。本论文运用激光捕获显微切割（Laser capture microdissection，LCM）技术解决垂体腺瘤蛋白组学的“异质性”问题；采用鸟枪法质谱（Shot-gun）即2D-LC-MS／MS质谱联用策略鉴定全蛋白质酶解产物进行垂体腺瘤蛋白表达谱和比较蛋白组学研究。本论文有四个部分组成第一章概述了质谱技术与蛋白质组学的研究策略，包括离子源、质谱仪、凝胶质谱联用技术、多维色谱质谱联用技术、质谱成像为主的分离鉴定技术，对特定细胞进行激光捕获显微切割分离技术，以及用于研究差异蛋白质的定量蛋白质组技术。在此基础上提出了本课题的研究内容。第二章主要研究垂体PRL腺瘤以及正常垂体的全蛋白表达谱。我们首先通过比较不同浓度TritonX-100和作用时间对冰冻PRL腺瘤和正常垂体免疫组化特异性和阳性率影响，获得最佳效果导航LCM获取蛋白组学研究样品。运用激光捕获切割获取的PRL腺瘤（冰冻和福尔马林固定）以及正常垂体50 000-100 000PRL阳性细胞，采用尿素和硫脲联合或者2％十二胺磺酸钠（SDS）提取细胞蛋白采用二维液相色谱-串联质谱（LTQ-Orbitrap）进行蛋白表达谱研究。通过串联质谱鉴定泌乳素腺瘤蛋白表达谱为2243个蛋白。提取福尔马林固定石蜡包埋泌乳素腺瘤PRL细胞，2％SDS高温30min提取蛋白后进行二维液相-LTQ-Orbitrap串联质谱鉴定福尔马林固定泌乳素腺瘤蛋白表达谱（1521），鉴定肽段和蛋白和冰冻组织表达谱（1652）相比较在多种理化性质上具有很大的相似性。本章最后一节我们运用LCM对解剖获取的正常垂体内PRL细胞进行蛋白表达谱分析，研究结果表明，鉴定表达谱（1662）在蛋白数量、蛋白理化性质上具有很大的相似性。通过本章研究我们认为：免疫组化图像导航LCM可以整片获取纯净PRL细胞，配合紫外线切割带膜金属切片，甚至可以获取单个PRL。获取细胞形态良好，肿瘤细胞和间质细胞及周围细胞对比度鲜明，可以为进一步的垂体腺瘤蛋白组学研究提供高质量的研究样品。利用SDS-PAGE进行蛋白预分离可降低蛋白复杂性，增加蛋白鉴定量。二维液相色谱-电喷雾-串联质谱分析获取PRL细胞的蛋白组学表达谱是理想的蛋白组学研究方式。蛋白表达谱的研究为以后继续深入研究比较蛋白组学奠定了重要基础。差异蛋白组学的研究可以更好的理解泌乳素腺瘤的发病和预防，第三章我们通过免疫组化图像导航LCM获取实验所需的PRL细胞，使用新型的iTRAQTM结合二维高效液相色谱／串联质谱（QSTAR）联用技术构建了正常垂体及泌乳素腺瘤蛋白质组数据，共鉴定到263种蛋白质表达。计算iTRAQ比率进行蛋白质的相对定量比较，以1．4倍为基准，坚定出82个差异蛋白，其中49个蛋白上调和32个蛋白下调。通过Western-Blot技术对HMGB1、Cofilin-1、YWHAE、Vomentin、ANXA5差异蛋白进行验证，统计结果显示差异表达和定量信息基本吻合，这些蛋白与垂体腺瘤的发生和侵袭性有着密切的关系。第四章进一步研究差异蛋白在垂体腺瘤发病机理中的作用，我们通过生物信息软件DAVID对定量比较蛋白组学鉴定的差异蛋白进行不同功能分类；利用KEGG软件寻找与鉴定差异蛋白关系最密切的病理通路。通过DAVID和KEGG生物信息软件对差异蛋白分析发现差异蛋白在定位上主要位于细胞浆，分子功能上与细胞内蛋白的组装和合成、细胞凋亡有关，KEGG显示差异蛋白与局灶黏附和细胞骨架蛋白调节有关。对差异表达的蛋白质进行生物信息学分析，确定差异表达的蛋白质生物学意义，为探索PRL腺瘤诊断、治疗、预后规律的相关规律奠定基础。