人体是一个处于动态变化的有机体,每时每刻都在进行着各种反应。人类为了对自身深刻了解,一直以来致力于在基因水平,蛋白质水平以及代谢水平的研究;而从蛋白质水平研究生命系统为研究许多生命的过程提供了重要的见解。蛋白质组学是研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学,是在蛋白质水平上定量、动态、整体地研究生物体,并由此在更深层次上获得对疾病过程、细胞生理和生化过程以及调控网络的广泛而完整的认识。糖蛋白质组学是基于蛋白质组学发展起来的。蛋白质糖基化修饰是最普遍,最重要的蛋白质翻译后修饰之一;其参与许多生物学过程,且已发现异常的蛋白质糖基化修饰与肿瘤,神经退行性疾病等重大疾病的病理过程相关。目前许多临床生物标志物都是糖蛋白。但由于糖蛋白/糖肽在复杂生物样本中丰度较低,且糖肽的离子化效率低,易受到其他非糖肽的抑制,因此在质谱分析前将糖蛋白/糖肽富集出来是糖蛋白分析过程中至关重要的一步。基于质谱的蛋白质组学/糖蛋白质组学在很大程度上改变了生物系统被询问的方式;因为它能够同时测量数千种蛋白质和翻译后修饰,使得研究从蛋白质复合物到人类患者群体的各个生物复杂过程成为可能。本文第二章实验应用Label-free技术对蛋白水平与糖基化水平进行定量,分析研究了6例正常血清和6例糖尿病血清样本,共得到291个非冗余蛋白与181个非冗余糖蛋白,其中疾病组与对照组表达有显著差异的蛋白有65个,糖蛋白24个。KEGG通路分析表明差异糖蛋白显著指向糖尿病,这些糖蛋白广泛参与了补体和凝结级联通路,与糖尿病的发生发展密切相关。在生物医学研究中,与疾病相关能作为生物标志物的一般是中低丰度的蛋白。在第三章研究中,我们运用去高丰度柱除去血清中丰度最高的前14种蛋白质,并通过SDS-PAGE实验对去高丰度效果加以验证。Trypsin/Lys-c联用由于操作相对简单,耗时较少,且很大程度的增加了蛋白检测数量为本实验所使用。在对酶解的肽段进行iTRAQ标记后,为了检测到更多的蛋白质,故对混合肽段离线分馏。质谱数据经过生物信息学分析,共定量到418个蛋白质,其中疾病组与对照组表达有显著差异的蛋白质有14个。通过对14个差异蛋白质进行通路分析,发现在脂肪消化与吸收通路中差异蛋白质主要与脂肪吸收过程与脂肪酸运输有关,从而直接或间接的影响糖尿病的发病过程。总之,我们通过两种不同的定量策略对糖尿病进行定量研究,以系统和全面揭示糖尿病发病过程中蛋白质和糖基化后修饰的变化。这一系列在蛋白质水平和糖基化水平发生差异表达的蛋白质,为研究糖尿病的发生发展过程提供了详实的数据参考。对糖尿病人血清的蛋白的定量研究有利于进一步揭示糖尿病的发病机制。