蛋白质组选样,那些你不知道的事~
2018.08.23

在进行蛋白质组学研究时,有五大取样原则,其中“代表性”原则最为重要,取样的代表性关系到实验结果是否具有科学意义,因此在选择样品时应该根据研究目的慎重选择样品类型。经常有人吐槽血液、血浆、血清傻傻分不清楚,叶片、根茎不知如何选择?不要慌,今天小编就教你如何严谨地选择样品。


样本准备五大原则


全血、血浆、血清:角色多变,技能满点


血液中蛋白质的来源几乎与所有细胞、组织和器官有关,可以直接反映个体的生理和病理状态。这些蛋白质包括维持机体正常生理状态的蛋白质,各种生理、病理状态下机体细胞和组织分泌、脱落的蛋白质。血液中的蛋白质功能最为全面和强大,是发现与各种疾病相关的生物标志物的最具价值的样本


小贴士

血液=血浆+血细胞

血浆=血清+纤维蛋白原+凝血因子

血清:血液凝固后,在血浆中除去“纤维蛋白”而得到的淡黄色透明液体(与纤维蛋白结合的蛋白可能被损失)


蛋白质组学研究中,通常不建议选用全血样本,因其含有血细胞,而血细胞破裂后释放出的物质会改变血清和血浆的成分,从而影响检测结果的准确性。



血浆蛋白质组长期以来都是研究的热点,并被人类蛋白质组组织列为首批研究的对象。血浆蛋白质的总数估计在10000种甚至更多,但浓度在高动态范围内变动(mg/ml-pg/ml,甚至更低),因此分离和鉴定的难度很大。按照其来源和功能可分为高丰度蛋白和低丰度蛋白,其中高丰度蛋白比例达到97%~99%,而低丰度蛋白才往往是疾病的特异性生物标记或者药物作用的靶蛋白分子,如细胞死亡或损伤后被释放到血浆中的组织渗漏蛋白、肿瘤或其他病变器官释放到血浆中的异常分泌蛋白等。


血浆蛋白质组在多种疾病与病变器官研究中的应用[1]


尿液样本:深藏不露,大有作为


 尿液具有无创、可大量获取的特点,且背景简单,容易观察到低丰度蛋白的变化,是非常理想的临床研究样本。尿液作为血液经肾脏处理后的滤过排泄物,能够在一定程度上反映血液和整个机体的状态,有些蛋白或多肽代谢物在进入血液后可能很快完全排泄进尿里,它们可能不在血液中被检测到,但可以在尿中被检测到



正常人尿液中可检测到的蛋白达3100种以上,包含肾小球滤过的血浆蛋白和肾脏、泌尿道的分泌蛋白。尿液在肾脏病、泌尿系统疾病及其他疾病的诊断和治疗研究中有广泛应用。对于膀胱癌、肾细胞癌、肾移植、糖尿病肾病、肺癌、卵巢癌、结肠癌等,从尿液中筛选出的疾病标志物有高度的特异性和灵敏性。


组织样本:复杂多变,对你爱不完


临床中的组织样本主要来源于活检或病变组织手术切除,科研样本则主要来源于模式动物,如小鼠、兔子等。常见的组织类型有脑组织、一般组织(如肿瘤组织、炎症组织)和骨组织等。

由于病灶在组织中的分布不均一,在选取组织样本时,要兼顾病变组织、病变与正常组织交界处、远离病变部位的正常组织。



除此之外,还应做到实验组与对照组的样本在取材时间、部位、处理条件等方面尽可能保持一致,否则可能会影响实验结果的可信度。如肾脏是异质性组织,分为肾皮质和髓质,二者具有不同的结构和功能,由不同类型的细胞构成,取样位置的不同会对检测结果造成很大干扰。


植物样品:根果同源,一叶知秋


在决定植物的取样部位和组织器官时,所选取的部位要具有最大的指示性意义,也就是植株在特定的生长期对某种外部刺激最敏感的组织器官。例如,大田作物在生殖生长开始时期常采取主茎或主枝顶部新成熟的健壮叶或功能叶;在研究施肥等措施对产品品质的影响时,应当在成熟期采取茎秆、籽粒、果实、块茎、块根等样品;果树和林木等多年生植物的营养诊断也通常选取叶片进行分析。


常见应用方向与实验设计


这样科学严谨的取样策略,你get了么?


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参考文献:

[1]Moulder R, Bhosale S D, Goodlett D R, et al. Analysis of the plasma proteome using iTRAQ and TMT-based Isobaric labeling[J]. Mass Spectrometry Reviews, 2017.

[2]Zhao M, Yang Y, Guo Z, et al. A Comparative Proteomics Analysis of Five Body Fluids: Plasma, Urine, Cerebrospinal Fluid, Amniotic Fluid and Saliva[J].Proteomics Clin Appl, 2018:1800008.

[3]Shao, Chen, Wang, et al. Applications of urinary proteomics in biomarker discovery[J]. Science China Life Sciences, 2011, 54(5):409-417.


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