论文部分内容阅读
氢醌(hydroquinone,HQ)又名对苯二酚(C6H6O2),是苯的主要代谢物之一,在苯的毒性效应中也发挥重要作用。此外,氢醌还是工业生产中广泛应用的生产原料和有机溶剂。氢醌可经消化道、呼吸道和皮肤吸收,主要在肝内代谢,大部分与葡萄糖醛或硫酸盐形成结合物,经尿排出体外。但仍有一部分富集于体内,对肝、肾等器官及造血系统、免疫系统、中枢系统等造成损害,对人类尤其是职业接触者的健康造成极大的危害,从而引起了人们越来越多的关注。目前已有许多研究者从细胞、蛋白质和基因等分子水平对HQ毒性作用进行了研究,结果表明,氢醌可诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖、导致染色体畸变、DNA损伤、蛋白表达变化等。但这些研究仅局限于几个指标的分析,未能系统的诠释氢醌的毒性作用机制。近年来,高通量扫描技术(包括基因组学、转录组学和蛋白质组学)迅猛发展,为作用机制的研究提供了新思路,也是筛选特异蛋白质标志物的一种有效手段,并已广泛应用于预防医学领域。因此,本学位论文计划以人的骨髓间充质干细胞为对象,采用蛋白质双向凝胶电泳结合质谱分析的方法探讨氢醌的骨髓毒性机制,以期发现对氢醌毒作用敏感的蛋白质,并可能阐明氢醌骨髓毒性的作用机制,为接触氢醌引发的疾病诊断和防治及完善氢醌职业卫生标准提供基础资料。鉴于以上目的,我们采集在浙江大学医学院附属第一医院抽取的正常骨髓样本,通过浓度梯度离心分离骨髓间充质干细胞(MSC)并进行纯化和体外传代培养,待传到第三代时,将细胞分为处理组(浓度为5×10-5mol/L的氢醌染毒24小时)和对照组(不做处理)两组,然后同时提取总蛋白,采用17cm长的ph5-8的IPG胶条进行一向等电聚焦,12.5%的十二烷基磺酸钠.聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)进行二向电泳分离,凝胶用硝酸银染色,并用GS800扫描仪扫描,经PDQuest 8.0软件采集数据和图像分析,建立化学毒物氢醌处理组和对照组细胞蛋白质组差异表达图谱。实验独立进行3次,每次实验组和对照组分别设3块胶作为组内重复。结果显示,试验组与对照组的组内匹配率达80%,3次实验各发现33、29、32个差异2倍以上的蛋白质点,其中11个差异点在3次实验中均出现(4个上调,7个下调)。用刀片手工对11个重复性好的差异蛋白质点进行采集,用特异性胰酶胶内消化蛋白质点,酶解后的肽段采用色谱和飞行时间串联质谱(LQ-Qq-TOF)进行质谱分析,综合所得到的原始数据,通过proteinpilot 2.0软件搜索NCBI人类蛋白质数据库,初步鉴定5个蛋白点分别为膜联蛋白-AⅡ(Annexin-AⅡ)、甲酰-谷胱苷肽水解酶、尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶、尿苷二磷酸6-葡萄糖脱氢酶、醛缩酶A。为了验证双向凝胶电泳和质谱鉴定结果的准确性,我们选取蛋白Annexin-AⅡ,利用Western Blot检测氢醌处理后其表达情况的变化,结果表明氢醌处理后骨髓间充质干细胞内Annexin-AⅡ蛋白表达降为原来的0.125倍,与双向凝胶电泳结果相符。本研究得出以下结论:1.5×10-5mol/L的氢醌可诱导人骨髓间充质干细胞蛋白质表达谱发生改变,并筛选到11个差异表达蛋白,其中7个表达下调,4个表达上调;2.通过LC-Qq-TOF质谱鉴定出膜联蛋白-AⅡ、尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶、尿苷二磷酸6-葡萄糖脱氢酶和醛缩酶A表达下调,甲酰-谷胱苷肽水解酶表达上调;3.蛋白Annexin-AⅡ的表达下调得到了Western Blot的验证。