辐射诱导的大鼠放射性食管炎的蛋白质组学分析

目的利用定量蛋白组学研究电离辐射对大鼠食管组织中蛋白表达谱的影响,揭示放射性食管炎发生发展潜在的分子机制。方法将24只雄性SD大鼠按简单随机化方法分为对照组、25 Gy照射组和35 Gy照射组,每组8只。照射后7 d收集食管组织提取总蛋白。通过串联质谱标签(TMT)标记定量蛋白质组学技术和生物信息学分析方法,探究大鼠受照后食管组织蛋白表达谱的变化。利用免疫组织化学法和Western blot法对两个关键蛋白Hp和Ndufs4的表达进行验证。结果与对照组相比,25 Gy照射后共有847个差异表达蛋白(上调483个,下调364个),35 Gy照射后共有699个差异表达蛋白(上调443个,下调256个)。不同剂量照射后共同上调的蛋白有326个,主要涉及免疫反应和炎症反应相关的生物学过程和信号通路;共同下调的蛋白有210个,主要涉及能量产生和代谢相关的生物学过程和信号通路。进一步通过蛋白互作(PPI)网络构建,筛选出节点蛋白共155个,其中上调节点蛋白最相关的功能途径分别是先天性免疫应答、补体和凝血级联以及先天性免疫系统,下调节点蛋白最相关的功能途径分别是通过氧化有机化合物获得能量、氧化磷酸化以及三羧酸(TCA)循环和呼吸电子传递。这些功能分别富集到9个补体相关的上调节点蛋白和5个线粒体相关的下调节点蛋白。电离辐射后,Hp蛋白表达显著上调(t=27.94、10.96,P<0.001),Ndufs4蛋白表达显著下调(t=59.27、54.07,P<0.001),与蛋白测序结果一致。结论电离辐射可引起大鼠食管组织中蛋白表达谱的改变,这些差异表达的蛋白涉及到多种免疫过程、炎症反应和能量代谢异常等放射生物学相关的功能通路。筛选验证的关键蛋白可以为放射性食管炎提供潜在的生物标志物。