中国药理学与毒理学杂志

·２·９２ＣｈｉｎＪＰｈａｒｍａｃｏｌＴｏｘｉｃｏｌ

年８月；１（）：２００３７４２９２－２９７

；１（）：２００３Ａｕｇ７４２９２－２９７

基于双向电泳技术的体液蛋白质组学研究进展

周育斌，周文霞，张永祥

（军事医学科学院毒物药物研究所，北京

）１００８５０

摘要：目前，蛋白质组技术被大量应用于临床和生物学研究各个领域，其中的大部分研究都在双向电泳技术的支持下展开。体液样品（包括血浆、脑脊液、尿液等）蛋白质的全面分析主要依赖于蛋白质组学分析。本文综述了基于双向电泳技术的体液蛋白质组学研究中样品制备、生物标志物探索、药物效应评价和化合物毒性分析等方面的研究进展。关键词：蛋白质组学；电泳，凝胶，双向；体液；生物学标记

中图分类号：Ｒ９６５

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００３００２（２００３）０４０２９２０６

１９９４年澳大利亚学者Ｗｉｌｋｉｎｓ和Ｗｉｌｌｉａｍｓ首次提出了蛋白质组（ｐｒｏｔｅｏｍｅ）的概念，将其定义为一个基因组、一种细胞和（或）组织乃至一种生物所表达

的全套蛋白质［１］。此后，蛋白质组研究技术被迅速

广泛地应用于临床和生物研究的各个领域。

双向凝胶电泳、生物质谱技术及生物信息学是蛋白质组学研究的三大支柱。双向凝胶电泳技术建立于２０世纪７０年代，当时人们就已经开始应用此技术分离蛋白质，但由于那时缺乏灵敏而又快速的分析方法来确定蛋白质特性，使得确定蛋白质组成相当困难，因而限制了蛋白质数据库的建立；到了２０世纪９０年代，

高灵敏度质谱技术的发展消除了蛋白质分析中的许多局限，成为蛋白质鉴定的核心技术，从而奠定了蛋白质组研究的技术体系。除此

来稿日期：２００２１１２５接受日期：２００３０１２７基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０２００３６７）作者简介：周育斌（１９８１－），男，浙江省金华人，浙江大学医学院基础医学部本科生，现在军事医学科学院毒物药物研究所实习；周文霞（１９６８－），女，陕西省咸阳市人，副研究员，医学博士，主要从事中药和神经内分泌药理学研究。



联系作者Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｗｘ＠ｎｉｃ．ｂｍｉ．ａｃ．ｃｎＴｅｌ

：（０１０）６６９３１６２５Ｆａｘ：（０１０）６８２１１６５６

之外，生物信息学，尤其是包括蛋白质组数据库的建立、相关软件的应用与开发及对蛋白质鉴定的数据库的搜索等在内的蛋白质组信息学的兴起，又大大推动了蛋白质组学的研究。这意味着有了好的生物学理论与样品的准备，蛋白质可以以每天几千个的速度被鉴定出来。１９９８年在意大利Ｓｉｅｎａ

召开的第三届蛋白质组学大会上，科学家们建议蛋白质组研究重心从技术探讨转移到实际工作，即解决生物学

问题上来［２］。

１体液蛋白质组学研究

在许多生理或病理状态下，机体分泌的一些关键调节蛋白在体液中有量或质的变化，例如：神经系统病变会在脑脊液中产生Ｔａｕ蛋白、β

淀粉样蛋白前体蛋白、载脂蛋白Ｄ等［３］；某些疾病特异性蛋白质表达后经历了翻译后修饰（如糖基化、磷酸化

等）［４

］。这些信息对疾病的筛选、早期诊断、病情监

测、预后评价、药物作用靶点筛选、药物效应分析及药物毒性评估等有重要的价值。此外，在临床上，体液内各生理指标或参数检测一直是辅助诊断的手段之一。但是单一的特异性体液生理参数或生化指标灵敏度和（或）特异性不尽如人意，在复杂的临床诊断决策中不能扮演决定性作用。蛋白质组学技术的出现使得对体液全部蛋白质分析鉴定成为可能，通过针对性的“撒网”完全有可能找到新的或综合性的诊断指标。另外，包含众多生物信息的体液可以通过非侵入性手段经济方便地获得。在这样的前提下，体液蛋白质组学应运而生。

体液蛋白质组学，顾名思义，就是应用蛋白质组学方法，对体液在蛋白质水平上进行全面分析，隶属于组织蛋白质组学研究的范畴。在双向电泳技术支撑下，体液蛋白质组学研究的核心为：在建立正常蛋白质表达图谱（ｐｒｏｔｅｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｍａｐ，ＰＥＭ）的基础上，与异常（如疾病状态、药物处理等）体液的ＰＥＭ

进行比较，寻找出差异蛋白点并进一步进行结