质谱系统团队与上海交通大学合作通过非标定量蛋白组学技术揭示精神分裂症调控新机制

　　

        张江实验室国家蛋白质科学研究（上海）设施质谱系统团队与上海交通大学万春玲课题组合作于2019年5月24日在国际著名期刊《Antioxid Redox Signal.》在线发表题为“Leukocyte proteomic profiling in first-episode schizophrenia patients: does oxidative stress play central roles in the pathophysiology network of schizophrenia?”的最新研究成果，该研究通过蛋白质组学定量分析方法揭示了氧化应激反应在首发性精神分裂症病理生理研究中可能存在的重要作用。质谱系统通过高分辨非标定量质谱检测技术在没有进行高丰度蛋白质进行去除的情况下对近30例病人和对照来源白细胞的进行了高通量蛋白质组学定量分析，共鉴定到4136个非冗余蛋白质，其中475个蛋白质发生了显著性差异变化。进一步的生物信息学以及功能分析，揭示了精神分裂症病与氧化应激以及能量代谢的潜在关系。

 

        精神分裂症是由一组症状群所组成的临床综合征。它是多因素的疾病，多在青壮年缓慢或亚急性起病，临床上往往表现为症状各异的综合征，涉及感知觉、思维、情感和行为等多方面的障碍以及精神活动的不协调。虽然经过了多年的研究，但是，目前对其病因的认识尚不很明确，对其病理生理学也不甚清楚。由于精神分裂症会受到了基因、发育、环境等多种因素的影响，故而，对其病理生理学的研究也带了很大的复杂度，很难通过单变量的分子对其展开有效的研究。

 

　    近来，基因组研究利用全基因组关联分析（genome wide association studies ，GWAS)发现主要组织相容性复合体( major histocompatibility complex，MHC)之间的关联，证实了免疫系统和精神分裂症之间的联系。一个最近在中国人群中进行的大规模GWAS研究结果进一步显示了能量代谢途径在精神分裂症中的重要作用。这些分析研究为精神分裂症提供了潜在的研究方向，如免疫系统功能缺失或者能量代谢障碍等，但并无法确定基因变异的具体影响。

 

        研究人员结合先进的实验技术方法通过对20例首发性精神病病人和10例健康人群的白细胞进行了系统的非标定量蛋白质组学分析，排除4例结果偏离的病人样本，从26例人群样本中共鉴定到了4136个非冗余蛋白质，3152个蛋白质至少在3个以上样本中被鉴定到，包括1573个共有蛋白质，其中475个蛋白质的表达水平发生了显著性变化（包括217个上调，258个下调），PCA分析结果显示两类人群可以进行很好的聚类。而进一步深入的生物信息学功能分析显示，在患者的白细胞中，氧化应激通路和能量代谢途径被显著激活，从而介导了细胞凋亡的过程，诱发精神类疾病的发生。而与能量代谢密切相关的丙酮酸水平的变化在患者血浆中变化趋势也印证了这一结果。

 

        该工作由质谱系统与上海交通大学万春玲课题组合作共同完成，万春玲课题组蒋捷博士和质谱系统负责人彭超博士为共同第一作者，万春玲教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委、中科院关键技术人才、上海市精神病重点实验室开放课题等项目的支持。

 

文章链接：https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ars.2019.7805

 

图一：氧化应激在首发性精神分裂中所起到的作用