慢性心力衰竭心阳虚证蛋白质组学研究及潜在标志物的筛选

来源 :湖南中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rainbow0938
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目的:1.研究慢性心力衰竭心阳虚证差异蛋白,揭示其微观物质基础,探讨该病证的生物学基础。2.筛选慢性心力衰竭心阳虚证潜在的生物标志物,构建诊断模型,为进一步研究病证发病机制及精准辨证提供依据。方法:1.本研究共纳入24例慢性心力衰竭患者作为测试集,其中12例为心阳虚证,12例为非心阳虚证,同期健康对照12例;三组患者在性别、年龄、病程、合并疾病、心功能分级等具有齐同性。采用DIA蛋白质组学方法对三组血清样本进行蛋白质分析,将质谱分析后的数据与Uniprot数据库进行比对分析,得到蛋白质鉴定结果,按照Fold Change≥2.0和P<0.05进行筛选,得到组间差异表达蛋白,采用蛋白质相互作用、GO及KEGG Pathway等对差异蛋白进行生物信息分析。2.本研究纳入76例慢性心力衰竭患者作为验证集,与测试集无重复;其中35例为心阳虚证,41例为非心阳虚证。收集两组患者临床指标,并通过ELISA分别检测心阳虚证与非心阳虚证患者的血清差异蛋白(MBL、ADP、IGFBP2、IGFBP4)的浓度,对临床指标及差异蛋白进行ROC曲线分析,计算曲线下面积并判定诊断价值;通过逻辑回归分析,建立最优诊断模型,运用ROC曲线分析该诊断模型的准确性、敏感度和特异度。结果:1.慢性心力衰竭心阳虚证蛋白质组学研究:慢性心力衰竭心阳虚证组与健康对照组比较,筛选出差异蛋白共139个,其中上调蛋白数为80个,下调蛋白数为59个;非心阳虚证组对比健康对照组筛选出差异蛋白共65个,其中上调蛋白数为52个,下调蛋白数为13个;通过蛋白质相互作用分析共有核心蛋白包括C反应蛋白(CRP)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、胰岛素样生长因子-1(IGF1)、β肌动蛋白(ACTB)等。而一些疾病相关蛋白仅在CHF心阳虚证中,如脂联素(ADP)、胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP2)、胰岛素样生长因子结合蛋白4(IGFBP4)等。对各组间差异蛋白进行GO、KEGG Pathway富集分析,两组KEGG Pathway均富集于在免疫系统等信号通路上,表明CHF的病理与免疫反应密切相关;甘油磷脂代谢通路仅富集于CHF心阳虚证中,表明心阳虚证出现甘油磷脂代谢通路的异常扰动。非心阳虚证差异蛋白显著富集于antimicrobial humoral response(抗菌体液反应)、defense response to bacterium(对细菌的防御反应)等生物学过程中,表明在CHF非心阳虚证在这些过程受到了调节。慢性心力衰竭心阳虚证与非心阳虚证比较,筛选出差异蛋白共45个,通过蛋白质相互作用分析显示,其中上调蛋白数为17个,主要有HP(触珠蛋白)、ADP(脂联素)、Apo E(载脂蛋白E)、SPP1(分泌性磷蛋白1)等;下调蛋白数为28个,主要有MBL(甘露糖结合凝素)、HRG(富含组氨酸的糖蛋白)等。提示这些蛋白可能揭示慢性心力衰竭心阳虚证宏观证候状态下的微观物质变化。2.慢性心力衰竭心阳虚证潜在标志物筛选:慢性心力衰竭心阳虚证较非心阳虚证血小板计数、离子钙、载脂蛋白A浓度降低(P<0.05),尿素氮、肌酐、肌红蛋白浓度升高(P<0.05);经过ROC曲线分析:以心阳虚证为目标,血小板计数曲线下面积为0.682,离子钙曲线下面积为0.649,载脂蛋白A曲线下面积为0.783,尿素氮曲线下面积为0.637,肌酐曲线下面积为0.662,肌红蛋白曲线下面积0.644,均有统计学意义(P<0.05)。通过ELISA验证蛋白质组学结果显示心阳虚证与非心阳虚证MBL、ADP、IGFBP2、IGFBP4存在明显差异,与蛋白质组学结果相一致。经过ROC曲线的分析:以心阳虚证为目标,MBL曲线下面积为0.673,最佳预测值为1438.39ng/m L,约登指数为0.524;ADP曲线下面积为0.699,最佳预测值为45951.97ng/m L,约登指数为0.524;IGFBP2曲线下面积为0.902,最佳预测值为618.26ng/m L,约登指数为0.715;IGFBP4曲线下面积为0.908,最佳预测值为63.3ng/m L,约登指数为0.732;表明这四个差异蛋白对心阳虚证均有一定的诊断价值,且有统计学意义(P<0.05)。经过二元Logistic回归分析显示载脂蛋白A、IGFBP2、IGFBP4组成的诊断模型(逻辑回归方程为Logit(P)=(2.234+3.546×载脂蛋白A-0.009×IGFBP2-0.018×IGFBP4)为最优组合,ROC曲线分析显示该模型诊断慢性心力衰竭心阳虚证的曲线下面积值为0.962,敏感度为97.1%,特异度为90.6%,具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.慢性心力衰竭心阳虚证和非心阳虚证患者的血清中存在差异表达的蛋白质。差异蛋白主要有MBL、ADP、IGFBP2、IGFBP4、HP、Apo E、SPP1、HRG等,初步阐释了病证的生物学基础;其中心阳虚证差异蛋白参与甘油磷脂代谢等信号通路,从生物分子网络角度阐释了慢性心力衰竭心阳虚证生物学本质。2.血小板计数、尿素氮、肌酐、肌红蛋白、载脂蛋白A、离子钙、MBL、ADP、IGFBP2、IGFBP4等10个指标在一定程度上对慢性心力衰竭心阳虚证的证型诊断有意义;初步鉴定载脂蛋白A、IGFBP2、IGFBP4三者联合诊断模型的为最优组合,可作为慢性心力衰竭心阳虚证的潜在生物标记物,为临床病证诊断提供指导。
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