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ENGLISH ABSTRACT
基于串联质谱标签技术的甲状腺相关眼病眼外肌蛋白组学研究
孟庆娱
梁舒婷
王毅
王乐今
赵明威
吴夕
作者及单位信息
·
DOI： 10.3760/cma.j.cn115989-20210802-00442
Proteomic analysis of extraocular muscles from patients with thyroid-associated ophthalmopathy by tandem mass tag
Meng Qingyu
Liang Shuting
Wang Yi
Wang Lejin
Zhao Mingwei
Wu Xi
Authors Info & Affiliations
Meng Qingyu
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
Liang Shuting
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
Wang Yi
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
Wang Lejin
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
Zhao Mingwei
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
Wu Xi
Department of Ophthalmology, Peking University People's Hospital, Eye Diseases and Optometry Institute, Beijing Key Laboratory of Diagnosis and Therapy of Retinal and Choroid Diseases, College of Optometry, Peking University Health Science Center, Beijing 100044, China
·
DOI： 10.3760/cma.j.cn115989-20210802-00442
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摘要

目的使用串联质谱标签(TMT)方法筛选甲状腺相关眼病(TAO)继发限制性斜视患者和共同性斜视患者的眼外肌差异表达蛋白。

方法收集2019年8月至2020年12月于北京大学人民医院眼科诊断为TAO继发限制性斜视并行斜视矫正术5例患者的眼外肌标本，收集同期5例共同性内斜视行斜视矫正术患者的眼外肌作为对照。采用基于TMT的蛋白质组学技术，对TAO组和对照组眼外肌的差异表达蛋白进行筛选及生物信息学分析。设定倍数变化≥1.2或≤0.83且 P值<0.05作为筛选差异表达蛋白的阈值。利用UniProtGOA蛋白数据库和STRING蛋白网络互作数据库分析差异表达蛋白的基因本体(GO)注释、KEGG通路富集和蛋白－蛋白相互作用关系。

结果TAO组与对照组眼外肌总差异表达蛋白数量为53个，其中表达上调蛋白34个，表达下调蛋白19个。通过GO注释发现，按其生物学过程分类，这些差异表达蛋白主要参与了对刺激的反应过程、多细胞生物过程、代谢过程、发育过程、细胞内信号转导、正向生物调控过程；KEGG通路富集分析发现差异表达蛋白主要参与了局部黏附、紧密连接、细胞骨架调控、凋亡等通路。蛋白－蛋白相互作用分析发现肌球蛋白重链2、肌球蛋白重链7、肌球蛋白调节轻链、α辅肌动蛋白2、纤维蛋白原α链和纤维蛋白原β链6个关键蛋白。

结论TAO继发限制性斜视患者与共同性斜视患者的眼外肌中蛋白表达存在差异，肌球蛋白、辅肌动蛋白、细丝蛋白可能通过参与细胞骨架调控、局部黏附等参与TAO的发病机制。

甲状腺相关眼病;限制性斜视;蛋白组学;质谱分析法
ABSTRACT

ObjectiveTo identify the proteins differentially expressed in extraocular muscles between restrictive strabismus patients with thyroid-associated ophthalmopathy (TAO) and concomitant esotropia patients by proteomic analysis using tandem mass tag (TMT).

MethodsExtraocular muscles samples from 5 restrictive strabismus patients with TAO and 5 concomitant esotropia patients were collected at Peking University People's Hospital from August 2019 to December 2020.All the patients received strabismus surgery.Differentially expressed proteins (DEPs) in extraocular muscles samples were identified by quantitative proteomic analysis and bioinformatic analysis based on TMT.Fold change≥1.2 or≤0.83 and P value<0.05 was regarded as the threshold to screen DEPs.GO annotation, KEGG pathways enrichment analysis and protein-protein interaction (PPI) network of DEPs were conducted through UniProtGOA and STRING.This study protocol was approved by the Ethics Committee of Peking University People's Hospital (No.2021PHB058-001).

ResultsA total of 53 DEPs were identified, 34 of which were up-regulated and 19 were down-regulated.The biological processes DEPs mainly participated included response to stimulation, multicellular organismal process, metabolism, developmental process, intracellular signal transduction, and positive regulation of biological process.DEPs were involved in pathways including focal adhesion, tight junction, regulation of action cytoskeleton, and apoptosis.Six key proteins identified using PPI network were myosin heavy chain 2, myosin heavy chain 7, myosin regulatory light chain, α-actinin-2, fibrinogen alpha chain and fibrinogen beta chain.

ConclusionsThere are DEPs in extraocular muscles between restrictive strabismus patients with TAO and concomitant esotropia patients.Myosin, actinin and filamin may be involved in the pathogenesis of TAO through regulation of actin cytoskeleton and focal adhesion.

Thyroid-associated ophthalmopathy;Strabismus, restrictive;Proteomics;Tandem mass tag
Wu Xi, Email: mocdef.6ab21ixuwrotcod
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引用本文

孟庆娱,梁舒婷,王毅,等. 基于串联质谱标签技术的甲状腺相关眼病眼外肌蛋白组学研究[J]. 中华实验眼科杂志,2022,40(11)：1006-1012.

DOI:10.3760/cma.j.cn115989-20210802-00442

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甲状腺相关眼病(thyroid-associated ophthalmopathy，TAO)为自身免疫性疾病 [ 1 , 2 ]。眼外肌和眶脂肪等眼眶内组织以及甲状腺组织是免疫反应攻击的靶目标，可致眼外肌纤维瘢痕化、失去弹性和眶内软组织增容，进而导致不同程度眼球突出、眼睑闭合不全、眼睑退缩迟落，甚至压迫性视神经病变等系列眼部特征 [ 3 ]。TAO常累及下直肌及内直肌，形成限制性下斜视和内斜视 [ 4 ]。TAO患者常出现明显复视，严重影响患者的生活质量。TAO的具体致病机制尚不明确 [ 5 , 6 ]。串联质谱标签(tandem mass tag，TMT)是一种多肽体外标记技术，采用多重同位素标签与肽段的氨基发生共价结合反应，可实现同时对10个不同样品中蛋白质的定性和定量分析。TMT具有定量准确、重复性好、灵敏度高等优点，被广泛用于差异表达蛋白分析研究中 [ 7 ]。本研究拟采用蛋白质同位素标记定量分析技术联合液相色谱TMT技术对TAO继发限制性斜视眼外肌和共同性斜视眼外肌进行测定，筛选差异表达蛋白，并对这些蛋白的功能进行生物信息学分析，找出参与TAO发生和发展的潜在生物标志物，为进一步研究TAO的发病机制提供研究基础。
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万方数据
备注信息
A
吴夕，Email： mocdef.6ab21ixuwrotcod
B

孟庆娱：参与设计实验、实施研究、采集数据、解释数据、起草文章；梁舒婷：参与实施研究、采集数据、统计分析、修改文章；王毅：参与采集数据、指导研究、审阅文章；王乐今：参与采集数据、指导研究、修改文章；赵明威：参与设计实验、指导研究、审阅文章；吴夕：参与设计实验、实施研究、监督研究进展、审阅并修改文章

C
所有作者均声明不存在利益冲突
D
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