弱精子癥患者與正常生育者精漿差異蛋白的研究

李旺勝,余　蕾

(1.貴州省六盤水市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科　553401；2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院/貴州省產(chǎn)前診斷中心，貴陽 553001)

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·臨床研究·

弱精子癥患者與正常生育者精漿差異蛋白的研究

李旺勝1,余蕾2

(1.貴州省六盤水市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科553401；2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院/貴州省產(chǎn)前診斷中心，貴陽 553001)

目的研究弱精子癥患者精漿差異蛋白的特征。方法選取六盤水市人民醫(yī)院2015年1～12月就診的200例弱精子癥患者(研究組)，同時(shí)收集同期已婚生育健康男性200例(對照組)，采集所有研究對象的精液標(biāo)本，采用Percoll技術(shù)獲得精漿，酶解獲得肽段,Shotgun技術(shù)檢測蛋白質(zhì)成分。比較2組標(biāo)本唯一肽段數(shù)等于1但肽段總數(shù)大于或等于4、唯一肽段數(shù)大于或等于2的結(jié)果。結(jié)果2組標(biāo)本唯一肽段數(shù)等于1但肽段總數(shù)大于或等于4、唯一肽段數(shù)大于或等于2情況下，有172種差異蛋白，其中研究組89種，對照組83種。研究組89種差異蛋白有3種與運(yùn)動相關(guān)蛋白、3種細(xì)胞凋亡關(guān)聯(lián)蛋白，分別為磷脂磷酸水解酶1同工型1、凝血酶敏感素1前體、相對分子質(zhì)量為400×103的蛋白質(zhì)，另有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白10種、細(xì)胞周期蛋白4種、結(jié)構(gòu)分子7種、催化活性蛋白27種、分子功能未知蛋白19種、生物進(jìn)程未知蛋白29種、細(xì)胞成分未知蛋白27種。酶催化活性、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白是常見差異蛋白。結(jié)論10種差異蛋白與弱精子癥緊密相關(guān)，分別為膜聯(lián)蛋白A4、蛋白S100-A9、蛋白S100-A11、維生素D結(jié)合蛋白前體、受體型酪氨酸蛋白磷酸酶η前體、α輔肌動蛋白、胞質(zhì)動力蛋白、相對分子質(zhì)量400×103的蛋白質(zhì)、白細(xì)胞介素-6受體β亞單位同工型1前體、聯(lián)蛋白Ⅵ同工型2。

弱精子癥；精漿；差異蛋白

Shotgun蛋白質(zhì)檢測技術(shù)又叫鳥槍蛋白質(zhì)組學(xué)策略，該技術(shù)無需蛋白純化步驟，可直接迅速鑒定蛋白混合標(biāo)本中的蛋白質(zhì)，消化作用將蛋白質(zhì)處理成為多肽后，對多肽進(jìn)行串聯(lián)質(zhì)譜測序分析，利用所得多肽波譜數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索，特別算法得出肽段結(jié)構(gòu)特征，從而區(qū)分蛋白質(zhì)[1]。為了解弱精子癥者精液蛋白差異，現(xiàn)對其與健康體檢者進(jìn)行檢測對比。報(bào)道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選取六盤水市人民醫(yī)院2015年1～12月就診的200例弱精子癥患者(研究組)，年齡22～39歲，平均年齡(29.4±3.2)歲。另選同期已婚生育健康男性200例(對照組)，均經(jīng)過全面檢測顯示正常，年齡23～31歲，平均年齡(30.3±2.3)歲。2組研究對象均符合入選標(biāo)準(zhǔn)：研究組精子密度大于或等于50×106/mL,a級精子(快速前向運(yùn)動)比例小于25%,且a+b級精子(前向運(yùn)動)小于50%,其余指標(biāo)符合WHO標(biāo)準(zhǔn)。對照組精液液化時(shí)間在30 min內(nèi)，精子計(jì)數(shù)大于或等于20×106/mL,a級精子大于或等于25%,或a+b級精子大于或等于50%;正常形態(tài)精子比例大于或等于15%。2組研究對象的年齡、體質(zhì)量等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法2組研究對象均禁欲1周，采集精液標(biāo)本。根據(jù)WHO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)本黏稠度、凝集度、精子密度、液化時(shí)間、畸形率、存活率、活動度及白細(xì)胞水平、酸性磷酸酶、果糖進(jìn)行檢測。所有標(biāo)本定量分裝至100微克/管，混合后使用SDS-PAGE凝膠電泳分離處理，考馬斯亮藍(lán)染色膠體標(biāo)本。獲得分離圖譜后，將泳道以手術(shù)刀切割分為4段，分置于試管內(nèi)，采用100 mmol/L 的NH4HCO3/30%的ACN脫色處理，清洗去除上清液后將剩余部分凍干保存；加入DTT、NH4HCO3孵化30 min，孵化溫度56 ℃，還原處理后去除上清液，各自將100 μL 100% ACN加入后等待5 min，吸除；各自加入30 μL 200 mmol/L IAA、70 μL 100 mmol/L NH4HCO3,避光靜置20 min后，去除上清液部分，再次將10 μL的 NH4HCO3(100 mmol/L)加入,室溫靜置,去除上清液，將100 μL 100% ACN加入后等待5 min，吸除，凍干；將5 μL胰蛋白酶加入標(biāo)本，4 ℃保存60 min，膠塊膨脹后，根據(jù)實(shí)際體積加入緩沖液NH4HCO350 mmol/L，置37 ℃ 20 h，將酶解液吸除后移至清潔的EP管內(nèi)，置入TFA、ACN，超聲粉碎后將溶液吸除，向其中加入前次溶液，如此抽提重復(fù)3次，合并且凍干。毛細(xì)血管反相色譜、電噴霧線性離子阱質(zhì)譜分析標(biāo)本，并通過碎片圖譜掃描、全掃描技術(shù)分析多肽及多肽碎片質(zhì)量電荷比。結(jié)合分析結(jié)果對蛋白質(zhì)庫進(jìn)行搜索，SEQUEST方法整合分析結(jié)果，從而獲得蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果，并使用GOA軟件對蛋白質(zhì)進(jìn)行分類鑒定。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料對比應(yīng)用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料比較使用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　　果

2.12組研究對象精漿差異蛋白檢測結(jié)果比較2組研究對象標(biāo)本唯一肽段數(shù)等于1但肽段總數(shù)大于或等于4、唯一肽段數(shù)大于或等于2時(shí)，有172種差異蛋白，其中研究組標(biāo)本有89種，對照組標(biāo)本有83種。見圖1～3。

圖1　　精漿SDS PAGE譜圖及切膠部位

圖2　　對照組精漿蛋白MS-MS圖

2.22組研究對象差異蛋白的功能分類2組標(biāo)本差異蛋白采用GOA軟件分類處理，表明研究組89種差異蛋白有3種運(yùn)動相關(guān)蛋白、3種細(xì)胞凋亡關(guān)聯(lián)蛋白，分別為磷脂磷酸水解酶1同工型1、凝血酶敏感素1前體、相對分子質(zhì)量為400×103的蛋白質(zhì)，另有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白10種、細(xì)胞周期蛋白4種、結(jié)構(gòu)分子7種、催化活性蛋白27種、分子功能未知蛋白19種、生物進(jìn)程未知蛋白29種、細(xì)胞成分未知蛋白27種。酶催化活性、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白是常見差異蛋白。

圖3　　研究組精漿蛋白MS-MS圖

3　討　　論

臨床研究者一致認(rèn)可的蛋白質(zhì)研究常見工具是Shotgun蛋白質(zhì)組學(xué)策略，該方式主要借助LC-MS/MS串聯(lián)質(zhì)譜偶聯(lián)液相層析技術(shù)完成混合物中蛋白質(zhì)的鑒別，省去蛋白質(zhì)純化的時(shí)間和步驟[2-3]。鑒定到的蛋白質(zhì)根據(jù)peptide counts和unique peptide counts這2個(gè)參數(shù)將其可信度分級:peptide是鑒定到的肽段總數(shù)(這里指重復(fù)肽段也被包含在內(nèi)),非重復(fù)肽段即unique peptide counts是指某組、某種蛋白質(zhì)特有的唯一肽段數(shù)，其中可信度最高的蛋白質(zhì)為unique peptide counts大于或等于2類，其次為unique peptide counts等于1，再次為peptide counts大于或等于4類[4-5]。

人體精漿的蛋白有較大差別，本研究結(jié)合以往成功案例，對2組研究對象均使用混合同類標(biāo)本進(jìn)行鑒定，以保證整體研究的順利進(jìn)行和最終結(jié)果的可信度，同時(shí)增加對比研究，以提高標(biāo)本例數(shù)縮小個(gè)體差異[6-7]。

本研究探討弱精子癥者精液蛋白差異，對研究組200例和對照組200例的精液標(biāo)本蛋白進(jìn)行檢測比較，采用Percoll技術(shù)分離得到精漿、酶解獲得肽段、Shotgun技術(shù)測定蛋白質(zhì)成分，對比2組標(biāo)本唯一肽段數(shù)等于1但肽段總數(shù)大于或等于4、唯一肽段數(shù)大于或等于2的結(jié)果[8-9]。 本研究結(jié)果顯示，2組標(biāo)本唯一肽段數(shù)等于1但肽段總數(shù)大于或等于4、唯一肽段數(shù)大于或等于2時(shí)，有172種差異蛋白，其中研究組89種，對照組83種。研究組89種差異蛋白有3種與運(yùn)動相關(guān)的蛋白、3種細(xì)胞凋亡關(guān)聯(lián)蛋白，分別為磷脂磷酸水解酶1同工型1、凝血酶敏感素1前體、相對分子質(zhì)量為400×103的蛋白質(zhì)，另有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白10種、細(xì)胞周期蛋白4種、結(jié)構(gòu)分子7種、催化活性蛋白27種、分子功能未知蛋白19種、生物進(jìn)程未知蛋白29種、細(xì)胞成分未知蛋白27種。酶催化活性、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白是常見差異蛋白。10種差異蛋白與弱精子癥緊密相關(guān)，分別為膜聯(lián)蛋白A4、蛋白S100-A9、蛋白S100-A11、維生素D結(jié)合蛋白前體、受體型酪氨酸蛋白磷酸酶η前體、α輔肌動蛋白、胞質(zhì)動力蛋白、相對分子質(zhì)量400×103的蛋白質(zhì)、白細(xì)胞介素-6受體β亞單位同工型1前體、聯(lián)蛋白Ⅵ同工型2。

Shotgun鑒定方式也存在一定的局限性,該技術(shù)無法發(fā)現(xiàn)在表達(dá)豐度上有顯著差異的蛋白質(zhì)，提示本研究得到的172種差異性的蛋白質(zhì)均為“有和無”的關(guān)系,這些蛋白質(zhì)不能完全代表正常生育者精漿和弱精子癥精漿蛋白質(zhì)的差異性。進(jìn)一步的功能鑒別分類則精細(xì)化地區(qū)別與病情有直接關(guān)聯(lián)的差異性蛋白質(zhì)[10]。

綜上所述，弱精子癥患者精液差異蛋白應(yīng)著重與研究所示的172種差異蛋白進(jìn)行鑒別和統(tǒng)計(jì)分析，篩選關(guān)聯(lián)密切和重要度高的蛋白質(zhì)，通過添加蛋白和封閉方式獲取功能、去除功能，觀察精子運(yùn)動能力變化情況，精準(zhǔn)尋找差異蛋白，為臨床診療工作取得突破性的進(jìn)展。

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10.3969/j.issn.1673-4130.2016.19.044

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