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一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，其中，所述血清差异蛋白组合为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白中的任意3种或3种以上蛋白的组合。本发明确定了可用于检测阿尔茨海默症的血清差异蛋白组合，将所述血清蛋白组合用于制备检测阿尔茨海默症的试剂，可提高检测的客观性、特异性和准确性。

Description

一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂 中的应用
技术领域
本发明涉及试剂应用技术领域，尤其涉及一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用。
背景技术
阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease，AD)又称老年痴呆，是一种神经退行性疾病，其发病率随着人口年龄增大而逐年增高。由于目前阿尔茨海默症的发病机制尚不清楚，且缺乏有效的治疗药物，所以早期检测对于遏制或延缓病情发展至关重要。当前阿尔茨海默症的检测主要依据量表、临床症状、患者或家属描述、临床医生的临床经验等，具有一定的主观性，易造成诊断延迟或误诊。因此寻找快速、有效的检测试剂，对于疾病的早期检测和干预具有重大的意义。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一组血清蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，旨在解决现有检测方法具有一定的主观性，易造成检测延迟或误诊的问题。
本发明的技术方案如下：
一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，其中，所述血清差异蛋白组合为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白中的任意3种或3种以上蛋白的组合。
所述的应用，其中，采集血清，通过高通量蛋白质组学方法确定血清中是否存在所述的血清差异蛋白组合。
所述的应用，其中，确定血清中存在血清差异蛋白组合还包括：采用酶联免疫技术对血清差异蛋白组合中的各个蛋白进行逐个检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。
所述的应用，其中，确定血清中存在血清差异蛋白组合还包括：采用蛋白芯片技术对血清差异蛋白进行同时检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。
有益效果：本发明确定了可用于检测阿尔茨海默症的血清差异蛋白组合。将所述血清蛋白组合用于制备检测阿尔茨海默症的试剂，可以提高检测的客观性、特异性和准确性。
附图说明
图1为对照组和疾病组中GSN蛋白的ELISA实验结果对比图。
图2为对照组和疾病组中BDNF蛋白的ELISA实验结果对比图。
图3为对照组和疾病组中TIMP1蛋白的ELISA实验结果对比图。
图4为对照组和疾病组中SERPINF1蛋白的ELISA实验结果对比图。
图5为对照组和疾病组中ITPRIP蛋白的ELISA实验结果对比图。
图6为对照组和疾病组中TMED10蛋白的ELISA实验结果对比图。
图7为对照组和疾病组中VLDLR蛋白的ELISA实验结果对比图。
图8为对照组和疾病组中MAPK8蛋白的ELISA实验结果对比图。
图9为对照组和疾病组中APLP2蛋白的ELISA实验结果对比图。
图10为对照组和疾病组中MAPK1蛋白的ELISA实验结果对比图。
图11为GSN、BDNF、TIMP1、VLDLR和APLP2蛋白的受试者工作特征曲线。
具体实施方式
本发明提供一组血清蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一组血清蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，其中，所述血清差异蛋白组合为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白中的任意3种或3种以上蛋白的组合。
血液由于采样方便且能较好反映机体病理生理过程而成为疾病标志物的最好来源之一。但要寻找到特异性好和准确性高，且能用于临床检测的血液蛋白标志物，有一定难度。既往研究表明阿尔茨海默症属于多因素相关疾病，使得在寻找阿尔茨海默症检测标志物时，很难寻找到单一的蛋白标志物。因此，本发明提供上述血清差异蛋白组合用于制备检测阿尔茨海默症的试剂。该试剂的应用能提高疾病检测的特异性和准确性，同时具有一定的客观性，优于单一疾病标志物。本发明提供的血清差异蛋白(共计5个)中的任意3种或3种以上蛋白组合即可作为阿尔茨海默症检测标志物。此些标志物在用于检测阿尔茨海默症时，具有一定的客观性、特异性和准确性。需说明的是，本发明的阿尔茨海默症检测标志物的来源除血清外，还可以来自血浆。
作为本发明优选实施例，本发明上述血清差异蛋白组合为VLDLR蛋白、TIMP1蛋白和GSN蛋白的组合。该组合蛋白用作阿尔茨海默症检测标志物时具有一定的客观性、特异性和准确性。
作为本发明优选实施例，本发明上述血清差异蛋白组合为VLDLR蛋白、TIMP1蛋白和BDNF蛋白的组合。该组合蛋白用作阿尔茨海默症检测标志物时同样具有一定的客观性、特异性和准确性。
作为本发明优选实施例，本发明上述血清差异蛋白组合为BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和GSN蛋白的组合。该组合蛋白用作阿尔茨海默症检测标志物时同样具有一定的客观性、特异性和准确性。
作为本发明优选实施例，本发明上述血清差异蛋白为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白的组合。该组合蛋白用作阿尔茨海默症检测标志物时同样具有一定的客观性、特异性和准确性。
本发明提供一组血清蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用。其中，采集患者血清，通过高通量蛋白质组学方法确定血清中是否存在如上所述的血清差异蛋白组合。
进一步地，确定血清中存在血清差异蛋白的方法还包括：采用酶联免疫技术对血清差异蛋白进行逐个检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。与现有的阿尔茨海默症诊断方法相比，本发明根据检测到的血清差异蛋白的浓度变化，可进一步提高检测的特异性、灵敏度和准确性。
进一步地，本发明确定血清中存在差异蛋白的方法还包括：采用蛋白芯片技术对血清差异蛋白进行同时检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。与现有的阿尔茨海默症诊断方法相比，本发明根据检测到的血清差异蛋白的浓度变化，可进一步提高检测的特异性、灵敏度和准确性。
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明采用计算预测和实验验证相结合的方法，识别出可用于AD诊断的血液蛋白标志物：首先，通过对已有阿尔茨海默症患者和正常人脑组织的转录组数据进行比较分析，获得阿尔茨海默症相关的差异表达基因；其次，采用入血蛋白预测程序对阿尔茨海默症相关基因编码的蛋白进行分泌入血液分析，得到阿尔茨海默症相关的血液蛋白；然后，通过阿尔茨海默症相关血液蛋白进行功能分析，挑选潜在的阿尔茨海默症的血液蛋白标志物；最后，收集阿尔茨海默症患者和正常人的血液样品，通过酶联免疫技术(ELISA)对这些蛋白进行实验验证。因此，本发明的技术方案在寻找阿尔茨海默症的血液蛋白标志物方面，较传统的通过蛋白质组学方法灵敏度高、特异性好，符合“多、快、好、省”的原则。
具体来讲，本发明通过比较分析414个阿尔茨海默症患者和正常人脑组织的转录组数据，识别出2754个阿尔茨海默症相关的差异表达基因。其中，296个基因编码的蛋白被预测能够分泌入血液，成为阿尔茨海默症相关的血液蛋白。之后，通过对阿尔茨海默症相关血液蛋白进行功能分析，10个蛋白被挑选出来成为潜在的阿尔茨海默症血液蛋白标志物，并收集患者和正常人的血液样品进行了ELISA实验验证，实验结果详见图1-图10。该10个蛋白的计算预测与实验验证的结果比较详见表1。
表1. 10个AD潜在的血液蛋白标志物的计算预测和实验验证结果
Figure BDA0001871290630000051
Figure BDA0001871290630000061
通过统计分析，发现GSN、BDNF、TIMP1、VLDLR和APLP2的蛋白浓度在阿尔茨海默症患者和正常人的血液之间存在显著差异。进而，通过受试者工作特征曲线(receiveroperating characteristic curve，ROC)分析发现，VLDLR的曲线下面积(area under thecurve,AUC)为0.932，敏感性为80.8％，特异性为96.7％，而TIMP1的AUC为0.903，敏感性为80.0％，特异性为100％。由于他们的AUC面积都大于0.9，表明其具有很强的区分阿尔茨海默症患者和正常人的能力。而其他3种蛋白GSN、BDNF和APLP2的AUC分别为0.826、0.714和0.682，能为阿尔茨海默症的诊断提供重要信息，详见图11。通过研究发现这5种蛋白与阿尔茨海默症的发生和发展密切相关。VLDLR蛋白是一种与突触可塑性、学习和记忆有关的载脂蛋白E受体，其在突触部位表达，并通过Ras信号通路改变突触前成分和突触后树突棘的形成，从而与阿尔茨海默症的发病相关。TIMP1蛋白是MMP9蛋白的组织抑制剂，由于其介导炎症的发生，在阿尔茨海默症的发生发展中起着重要的作用。TIMP1和MMP9的失衡与脑区淀粉样斑块及tau蛋白低聚物的形成有关。GSN蛋白与阿尔茨海默症的发展有关，它可以与Aβ淀粉样蛋白相结合，抑制其聚集，溶解已形成的Aβ纤维，并将其从脑中清除。BDNF蛋白可以通过降低淀粉样蛋白毒性对神经元起保护作用，它的缺失可导致脑皮质层淀粉样斑块数量和大小增加。APLP2蛋白与突触发生有关，它通过与Stub1蛋白和CRL4蛋白相关作用，促使与突触功能及退行性疾病相关的蛋白泛素化。
通过采集患者血清样品，对这5种蛋白逐个进行酶联免疫(ELISA)检测，或者通过蛋白芯片对这5种蛋白进行同时检测，根据蛋白表达的变化趋势可以对阿尔茨海默症患者进行诊断。
综上所述，本发明通过采用计算预测和实验验证相结合的新型研究策略，从阿尔茨海默症患者脑组织的转录组数据到血液蛋白质组数据进行映射分析，并结合ELISA实验，筛选出能够区分阿尔茨海默症患者与健康对照的一组差异蛋白，所述血清差异蛋白组为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白，此组差异蛋白的任意3种或3种以上蛋白组合可用于制备检测阿尔茨海默症的试剂，采取组合标志物的方式，能提高阿尔茨海默症检测的准确性和特异性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一组血清差异蛋白组合在制备用于检测阿尔茨海默症的试剂中的应用，其特征在于，所述血清差异蛋白组合为GSN蛋白、BDNF蛋白、TIMP1蛋白、VLDLR蛋白和APLP2蛋白的组合，其中，相对于正常人，GSN蛋白和TIMP1蛋白的浓度在阿尔茨海默症患者血清中显著升高，BDNF蛋白、VLDLR蛋白和APLP2的浓度在阿尔茨海默症患者血清中显著降低。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，采集血清，通过高通量蛋白质组学方法确定血清中是否存在所述的血清差异蛋白组合。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，确定血清中存在血清差异蛋白组合还包括：采用酶联免疫技术对血清差异蛋白组合中的各个蛋白进行逐个检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，确定血清中存在血清差异蛋白组合还包括：采用蛋白芯片技术对血清差异蛋白进行同时检测，确定检测到的血清差异蛋白的浓度变化。
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