李先菊，李志科，趙文娟，秦鈞

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高脂飲食對(duì)小鼠胃蛋白質(zhì)組表達(dá)水平的影響

李先菊1，李志科2，趙文娟1，秦鈞1

1 軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院生命組學(xué)研究所 國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心·北京 北京蛋白質(zhì)組研究中心 蛋白質(zhì)組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206 2 中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)(第四軍醫(yī)大學(xué)），陜西 西安 710032

李先菊, 李志科, 趙文娟, 等. 高脂飲食對(duì)小鼠胃蛋白質(zhì)組表達(dá)水平的影響. 生物工程學(xué)報(bào), 2018, 34(11): 1840–1849.Li XJ, Li ZK, Zhao WJ, et al. Effect of high fat diet on proteome in mice stomachs. Chin J Biotech, 2018, 34(11): 1840–1849.

以高脂飲食小鼠為模型，多角度分析高脂飲食對(duì)小鼠胃蛋白組表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)小鼠 (C57BL/6)隨機(jī)分配兩組，實(shí)驗(yàn)組食用高脂飼料，對(duì)照組食用正常飼料，喂養(yǎng)110 d后，把胃組織分為前胃、胃體和胃竇3個(gè)區(qū)分別進(jìn)行蛋白質(zhì)譜鑒定，隨后比較兩組實(shí)驗(yàn)的蛋白表達(dá)譜，分別篩選兩組之間的差異蛋白以及胃分區(qū)的差異蛋白 (差異倍數(shù)≥2)，并對(duì)其進(jìn)行GO富集及蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)分析。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組共鑒定到9 307種蛋白，篩選特異性肽段≥1且重復(fù)實(shí)驗(yàn)中至少鑒定到2次的蛋白，最后剩余4 066種蛋白，其中對(duì)照組3 654種，實(shí)驗(yàn)組3 832種。進(jìn)一步從生物功能角度整體分析了胃組織的蛋白表達(dá)譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組小鼠胃組織中高表達(dá)蛋白主要參與蛋白穩(wěn)定和運(yùn)輸?shù)壬飳W(xué)過程。而在對(duì)胃分區(qū)差異蛋白的功能分析表明，前胃主要參與角質(zhì)化和肌動(dòng)蛋白組裝相關(guān)生物學(xué)過程，且受飲食影響程度較??；胃體和胃竇主要執(zhí)行消化功能，高脂飲食后對(duì)胃的基本消化功能并無顯著影響，但與對(duì)照組相比，參與蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪代謝相關(guān)生物學(xué)過程的蛋白顯著高表達(dá)。

高脂飲食，胃，蛋白質(zhì)組學(xué)

胃由前腸發(fā)育而來，具有特征性彎曲，作為近端消化道的肌肉和存在于所有的顎脊椎動(dòng)物中，主要功能是食物儲(chǔ)存或在酸性環(huán)境中對(duì)食物進(jìn)行消化[1-4]。它能夠直接與外界食物接觸，因此相對(duì)于肝膽等其他內(nèi)部器官，其更容易受到外界的干擾，進(jìn)而引起胃組織中蛋白表達(dá)或激素水平發(fā)生改變，導(dǎo)致胃功能失調(diào)或者代謝紊亂，引起慢性炎癥及胃疾病的發(fā)生[5-9]。

由于生活方式和飲食習(xí)慣發(fā)生改變，人們攝入更多的高脂肪食物[5-9]。目前，針對(duì)食用高脂肪食物的相關(guān)研究大都集中在高脂飲食與肥胖[10-12]、脂肪肝[13-14]以及糖尿病[15-16]等疾病的相關(guān)研究中，高脂飲食對(duì)胃的影響只有少許報(bào)道。例如高脂飲食 (High fat diet，HFD) 會(huì)使胃腸道中的有益菌群乳酸桿菌和雙歧桿菌等菌群數(shù)量降低，菌群平衡遭到破壞，免疫力下降，更容易受到外部致病菌的入侵[7,9,17-18]。正常情況下，生長素釋放肽在饑餓時(shí)會(huì)高表達(dá)，但是高脂飼料喂養(yǎng)大鼠的生長素釋放肽的表達(dá)在饑餓與非饑餓狀態(tài)下的變化卻無顯著差異[19]；研究者對(duì)ob/ob和高脂飼料喂養(yǎng)的小鼠胃組織的轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，肥胖和胃組織的代謝具有一定相關(guān)性，但具體機(jī)理尚不明確[8]。

以上研究均是針對(duì)高脂飲食對(duì)胃腸菌群多樣性、特定蛋白或轉(zhuǎn)錄組表達(dá)進(jìn)行的研究，那么高脂飲食對(duì)胃組織的蛋白質(zhì)表達(dá)水平有怎樣的影響呢？在本研究中，我們以C57BL/6小鼠為研究對(duì)象進(jìn)行連續(xù)110 d的高脂飼料喂養(yǎng)，把整體胃組織在前胃、胃體和胃竇3個(gè)區(qū)基礎(chǔ)上進(jìn)行蛋白質(zhì)質(zhì)譜鑒定，并從整體上和胃分區(qū)兩個(gè)方面對(duì)差異蛋白進(jìn)行GO生物功能富集及相互作用網(wǎng)絡(luò)分析，首次從蛋白質(zhì)組層面研究了高脂飲食對(duì)胃組織蛋白質(zhì)組表達(dá)水平的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

純系雄性6周至8周齡C57BL/6小鼠10只，體重 (20±2) g，SPF級(jí)，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，許可證號(hào)：SCXK(京)2012-0001。

1.1.2 試劑

高脂飼料購自Research Diets公司，PBS購自Gibco公司，尿素和質(zhì)譜級(jí)去離子水購自J. T. Baker公司，蛋白酶抑制劑購自Thermo公司，F(xiàn)ASP管購自Sartorius公司。

1.1.3 主要儀器

離心機(jī) (Thermo)，真空抽干機(jī) (Eppendorf)，高效液相色譜EASY-nLC1000 (Thermo)，Q Exactive HF (Thermo)。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型構(gòu)建

純系雄性10只6周至8周齡C57BL/6小鼠于北京蛋白質(zhì)組研究中心動(dòng)物房飼養(yǎng)30 d后，隨機(jī)分成2組，即對(duì)照組和高脂飼料組，對(duì)照組喂食普通飼料，高脂飼料組喂食高脂飼料，持續(xù)時(shí)間為110 d，飼養(yǎng)期間所用飼料、墊料、飲用水均經(jīng)過高壓滅菌處理，鼠房的溫度控制在(23±1) ℃，相對(duì)濕度40%?60%，燈光循環(huán)周期為12 h。

1.2.2 胃組織獲取

飼養(yǎng)110 d后，取出實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的小鼠，每一組選取體重差異較小的3只小鼠，采用斷頸方式處死，獲取小鼠的胃組織，并在PBS緩沖液中，剔除胃組織相連的脂肪、血管以及食管和十二指腸，按照胃的生理分區(qū)，把胃組織分為3個(gè)主要區(qū)域：前胃 (Forestomach，F(xiàn))、胃體 (Corpus，C) 和胃竇 (Antrum，A)。使用PBS徹底清洗胃組織，去除胃組織中的殘留食物，避免食物中的蛋白等物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

1.2.3 蛋白樣品制備與質(zhì)譜鑒定

把分為前胃和胃體、胃竇的胃組織，每一區(qū)域取約10 mg組織，加入含有1×蛋白酶抑制劑的8 mol/L 尿素裂解液中充分裂解，各組織分別取50 μg蛋白進(jìn)行還原烷基化，加入DTT至終濃度為1 mmol/L，56 ℃金屬浴30 min，冷卻至室溫后，加入吲哚乙酸至終濃度為2 mmol/L，避光反應(yīng) 30 min，再次加入DTT至終濃度為1 mmol/L，避光反應(yīng)15 min。把蛋白反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至FASP管中，離心使蛋白掛在FASP膜上，加入150 mL 50 mmol/L的碳酸氫銨和1 μg胰酶，37 ℃消化8–12 h，得到的肽段真空抽干后–20 ℃保存。

1.2.4 蛋白的定性與定量

將抽干的肽段分別溶解于30 μL水溶液 (5%甲醇，0.2%甲酸) 中，16 000×離心10 min，取1 μL上清進(jìn)行質(zhì)譜檢測。色譜分析柱：自制，填料為1.9 μm C18，柱內(nèi)徑為150 μm，長度30 cm；流動(dòng)相A為質(zhì)譜水 (含有0.2%甲酸)，流動(dòng)相B乙腈 (含有0.2%甲酸)。150 min檢測梯度，B相濃度由5%逐漸升至40% 。使用電噴霧離子源，電壓為2.0 kV，采用正離子采集模式，一級(jí)和二級(jí)采集質(zhì)量范圍分別是300?1 400/，流速為600 nL/min。

搜索軟件：Firmiana；搜索引擎：MASCOT；數(shù)據(jù)庫：NCBI_Mus musculus Ref-seq (34 361種蛋白質(zhì)，2013年7月更新)。一級(jí)誤差：20 ppm (parts per million)，二級(jí)誤差：0.05 Da。蛋白的假陽性率為1%的嚴(yán)格卡值。

使用基于強(qiáng)度的絕對(duì)定量方法 (Intensity based absolute quantification，iBAQ)[20]，對(duì)鑒定到的蛋白質(zhì)進(jìn)行定量。針對(duì)同一實(shí)驗(yàn)鑒定到的蛋白，使用FOT (Fraction of total) 方法進(jìn)行歸一化，即使用蛋白的相對(duì)定量值比上同一實(shí)驗(yàn)中所有蛋白定量值之和，乘105，定義為iFOT[21]。

1.2.5 生物信息學(xué)分析

重復(fù)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性使用Spearman方法計(jì)算；使用R (版本3.4.1) 進(jìn)行基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析 (Weighted gene co-expression network analysis , WGCNA) 計(jì)算實(shí)驗(yàn)之間的歐幾里得距離；-TEST方法用來尋找差異蛋白 (<0.01，fold change≥2)，差異蛋白使用DAVID Bioinformatics Resources 6.8進(jìn)行功能富集分析，String和Cytoscape進(jìn)行蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠胃組織蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)篩選

隨機(jī)分配的兩組小鼠，對(duì)照組 (CTRL) 喂食普通飼料，實(shí)驗(yàn)組 (HFD) 喂食高脂飼料，持續(xù)時(shí)間為110 d，解剖發(fā)現(xiàn)胃組織的表觀形態(tài)沒有明顯差異，后分3個(gè)區(qū)域?qū)ξ覆窟M(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析 (圖1A)。胃組織肽段樣品首先經(jīng)過高效液相色譜分離，然后進(jìn)行質(zhì)譜進(jìn)行定性和定量。一共鑒定到9 307種蛋白，隨后對(duì)蛋白進(jìn)行進(jìn)一步的質(zhì)控：1) 特異性肽段的數(shù)量≥1；2) 3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中至少鑒定到2次。最后鑒定到4 066種蛋白，HFD組有3 832種 (前胃：2 685，胃體：3 267，胃竇：3 154)，CTRL組3 654種 (前胃：2 542，胃體：2 974，胃竇：3 038)，后續(xù)分析均是基于此數(shù)據(jù) (圖1B)。蛋白數(shù)目統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在蛋白種類上，胃體 (C) 和胃竇 (A) 相近，且均高于前胃 (F) (圖1B)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性均大于0.8，且與前胃相比，胃體和胃竇的相關(guān)性相當(dāng)高，說明其蛋白質(zhì)組的表達(dá)更相近 (圖1C)。

2.2 整體胃組織差異蛋白分析

以整體胃組織為研究對(duì)象，通過WGCNA分析發(fā)現(xiàn)，HFD組和CTRL組實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完全分開 (圖2A)，說明雖然胃的生理形態(tài)未發(fā)生明顯變化，但是高脂飲食對(duì)胃組織蛋白質(zhì)的表達(dá)已經(jīng)造成明 顯的影響。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，只在HFD組表達(dá)的蛋白有412種，只在CTRL組表達(dá)的蛋白有234種 (圖2B)。隨后我們采用-TEST方法進(jìn)行差異蛋白的計(jì)算，共得到差異蛋白175種 (<0.01，fold change≥2)，其中HFD組共有上調(diào)蛋白139種 (與CTRL組的iFOT比值≥2)，下調(diào)蛋白36種 (與CTRL組的iFOT比值≤0.5) (圖3A)。

通過對(duì)HFD組上調(diào)蛋白進(jìn)行GO富集分析發(fā)現(xiàn)，這些蛋白主要傾向于參與代謝過程(Metabolic process)、運(yùn)輸 (Transport)、蛋白質(zhì)穩(wěn)定 (Protein stabilization)、自噬體裝配的正調(diào)控(Positive regulation of autophagosome assembly) 和蛋白質(zhì)運(yùn)輸 (Protein transport) (<0.01) (圖3B)；而下調(diào)蛋白沒有明顯的功能富集。上述分析說明高脂飲食之后，胃組織中部分功能簇蛋白發(fā)生了高表達(dá)。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)HFD組發(fā)生差異變化的蛋白之間具有密切的相互作用且部分表達(dá)上調(diào)蛋白參與多種疾病過程。通過對(duì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的連接度進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，連接度相對(duì)較高的蛋白主要包括與ATP和ADP轉(zhuǎn)化相關(guān)的Gmps、參與蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的Vamp7、與脂質(zhì)運(yùn)輸相關(guān)的Apoa1，以及具有GTP酶活性的Rab11a等 (圖3C)。表達(dá)上調(diào)的蛋白有很多與疾病相關(guān)，如Arid1a參與Coffin-Siris 綜合征(Coffin-Siris syndrome)、Ptpn11參與包括代謝類疾病(Disease of metabolism) 以及擴(kuò)張型心肌病(Dilated cardiomyopathy) 等在內(nèi)的多種疾病，Gns與Ⅲ型粘多糖病 (Mucopolysaccharidosis Ⅲ) 密切相關(guān) (圖3C)。

圖1 小鼠胃組織的全蛋白表達(dá)譜鑒定流程 (A) 和數(shù)據(jù)篩選后蛋白的保留數(shù)目 (B) 及重復(fù)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性(C)

圖2 兩組胃組織全蛋白的WGCNA分析(A) 和蛋白交叉分析(B)

已知胃組織的主要功能是進(jìn)行蛋白質(zhì)的消化和脂質(zhì)的初步消化[22-27]，我們的分析結(jié)果揭示了長時(shí)間食用高脂飼料，小鼠胃組織與蛋白運(yùn)輸和穩(wěn)定相關(guān)的蛋白以及參與能量轉(zhuǎn)化及代謝的相關(guān)蛋白高表達(dá)，說明胃組織中部分代謝功能增強(qiáng)，這或許是其他代謝性疾病發(fā)生的誘因之一。

2.3 胃組織分區(qū)差異蛋白分析

接下來對(duì)HFD和CTRL組的胃部分區(qū)分別進(jìn)行差異蛋白分析，根據(jù)前面相關(guān)性分析結(jié)果，分析時(shí)把胃體和胃竇作為胃腺體與前胃進(jìn)行對(duì)比分析。HFD組中，差異蛋白有856種 (<0.01，fold change≥2)，其中前胃中相對(duì)高表達(dá)蛋白有292種 (與胃體和胃竇的iFOT比值≥2，下同)，胃體和胃竇中相對(duì)高表達(dá)蛋白有564種 (與前胃的iFOT比值≥2，下同) (圖4A)。前胃中高表達(dá)蛋白主要參與角質(zhì)化 (Keratinization)、肽酶活性負(fù)調(diào)控 (Negative regulation of peptidase activity)、膠原纖維組裝 (Collagen fibril organization) 等生物過程 (圖4B)，胃體和胃竇中高表達(dá)的蛋白與胃的消化代謝功能相關(guān)，例如基本的氧化還原過程 (Oxidation- reduction process)、運(yùn)輸 (Transport) 和三羧酸循環(huán) (Tricarboxylic acid cycle) 外，另外還包括了脂質(zhì)代謝 (Lipid metabolic process) 和脂肪酸代謝(Fatty acid metabolic process) 等初步脂質(zhì)代謝過程(圖4C)。

CTRL組中，前胃和胃體胃竇差異分析得到差異表達(dá)蛋白591種(<0.01)，其中前胃中相對(duì)高表達(dá)蛋白有299種，胃體和胃竇中相對(duì)高表達(dá)蛋白有292種(圖4D)。前胃中高表達(dá)蛋白參與的生物過程多了細(xì)胞外基質(zhì)組織(Extracellular matrix organization)，其他與HFD組一樣(圖4E)；胃體和胃竇中高表達(dá)蛋白同樣參與胃的生理功能，例如基本的氧化還原過程(Oxidation- reduction process)，與HFD組不同的生物過程有翻譯(Translation)、線粒體組裝(Mitochondrion organization)、嵴形成(Cristae formation) 和碳水化合物代謝(Carbohydrate metabolic process) 等生物過程(圖4F)。分析結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)胃體和胃竇參與胃的消化功能，高脂飲食之后，胃的消化功能相關(guān)的氧化還原過程仍舊不變，但是部分生物過程如線粒體組裝以及碳水化合物代謝等受到飲食影響，且相比前胃，高脂飲食會(huì)對(duì)胃體和胃竇區(qū)域的蛋白表達(dá)變化產(chǎn)生更顯著的影響。

圖3 差異蛋白分析

圖4 同組胃組織區(qū)域差異蛋白分析

2.4 不同胃組織相同區(qū)域差異蛋白質(zhì)分析

由于前胃和胃體胃竇受到高脂飲食影響的程度不同，接下來在HFD和CTRL組分別進(jìn)行對(duì)比分析。在HFD組前胃中，上調(diào)蛋白有42種，下調(diào)蛋白20種，胃體和胃竇中上調(diào)蛋白最多，有96種，下調(diào)蛋白14種(圖5A)。其中，前胃中上調(diào)蛋白主要涉及肌動(dòng)蛋白組裝和蛋白運(yùn)輸?shù)扰c蛋白質(zhì)相關(guān)的生物過程(圖5B)；胃體和胃竇中上調(diào)蛋白主要參與視黃酸受體信號(hào)通路的調(diào)控(Positive regulation of retinoic acid receptor signaling pathway)、代謝過程(Metabolic process，主要是脂質(zhì)代謝)、mRNA加工過程(mRNA processing) 和運(yùn)輸(Transport，主要是定位和蛋白運(yùn)輸) 等(圖5C)。下調(diào)蛋白都沒有顯著性富集的功能以及通路。高脂飲食會(huì)誘使胃組織部分涉及維管束蛋白的組裝、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸和脂質(zhì)代謝等功能的蛋白發(fā)生高表達(dá)，表明且進(jìn)一步顯示胃腺體受到高脂飲食的影響更顯著。

圖5 兩組胃組織同一區(qū)域差異蛋白分析

3 討論

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者，蛋白質(zhì)組學(xué)從整體水平上對(duì)細(xì)胞、組織以及器官蛋白組成的變化規(guī)律進(jìn)行研究。隨著基因組和轉(zhuǎn)錄組的相繼發(fā)展和成熟，測序技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，為進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供了基礎(chǔ)?；谝嘿|(zhì)連用和串聯(lián)質(zhì)譜檢測技術(shù)的快速發(fā)展，使高通量、深度覆蓋檢測蛋白成為可能?，F(xiàn)在檢測蛋白的方法很多都使用液相色譜進(jìn)行組分分離，之后進(jìn)行質(zhì)譜檢測，既加長了實(shí)驗(yàn)周期，又增加了實(shí)驗(yàn)成本。在本實(shí)驗(yàn)中，我們使用自制的分離柱，120 min的鑒定時(shí)間，提高了蛋白鑒定深度，達(dá)到了每2 h可鑒定約6 000種蛋白，大大減少了樣品鑒定時(shí)間。

已有研究發(fā)現(xiàn)長時(shí)間食用高碳和高脂肪食物不但會(huì)引起肥胖[28-29]、二型糖尿病[30-32]和肝臟疾病[33-34]等多種代謝性疾病，還會(huì)造成胃腸道細(xì)菌多樣性的下降，進(jìn)而引起其他代謝性疾病。食物需要先經(jīng)過胃組織進(jìn)行消化，最終在肝臟中脂肪和碳水化合物被代謝和合成。與肝臟器官的研究相比[14,16,35-39]，食物對(duì)胃組織的影響，尤其是胃組織蛋白質(zhì)組表達(dá)水平的影響研究較少。我們使用無標(biāo)定量基于質(zhì)譜檢測方法，首次在蛋白質(zhì)水平對(duì)小鼠的胃組織蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行了全景式研究。

近年來，高碳或者高脂飲食對(duì)肝臟蛋白質(zhì)組表達(dá)水平變化的研究是熱點(diǎn)，而高脂飲食小鼠的胃蛋白質(zhì)組學(xué)方面研究也得到了部分與之相似的結(jié)果。2016年Nagarajan等對(duì)大鼠肝臟中的泛素化蛋白質(zhì)組進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在高脂肪高蔗糖飲食和胰島素刺激條件下，涉及葡糖異生/糖酵解、氧化磷酸化和脂肪酸代謝相關(guān)蛋白質(zhì)的泛素化明顯增多[36]。我們的胃蛋白質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果中同樣發(fā)現(xiàn)胃體和胃竇區(qū)域與脂肪代謝相關(guān)蛋白表達(dá)水平增高。Xia等對(duì)高脂飲食和食用無殼全麥大鼠的肝臟蛋白質(zhì)組的抗氧化活性分析發(fā)現(xiàn)HSP60、PEBP1和ECH在內(nèi)的參與脂質(zhì)代謝的7種蛋白在高脂飲食大鼠中高表達(dá)[35]。其中Ech1在高脂飲食小鼠的胃中也高表達(dá)(=0.000 2，fold change=2.8)。無獨(dú)有偶，Chaves等在高脂/高碳水化合物后外周血單個(gè)核細(xì)胞的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，高脂、高碳飲食后載脂蛋白A-II、血漿銅藍(lán)蛋白和血紅素結(jié)合蛋白表達(dá)水平增高[37]。同樣在高脂飲食的小鼠全胃的蛋白質(zhì)組中發(fā)現(xiàn)多種載脂蛋白表達(dá)水平升高，如Apoa1 (=0.005，fold change=2)，Apoa4 (=0.02，fold change=2.4) 和Apoe (=0.03，fold change=3.4)，但不包含Apoa2。以上結(jié)果一方面反映了高碳和高脂肪食物均能夠引起組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白的高表達(dá)；另一方面不同組織器官中高表達(dá)的脂質(zhì)蛋白類型不同，說明不同器官代謝參與的主要代謝不同。因此，合理膳食是維持身體組織器官的正常生理功能、避免組織器官負(fù)擔(dān)過重、進(jìn)而引發(fā)代謝性疾病的基礎(chǔ)。

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Effect of high fat diet on proteome in mice stomachs

Xianju Li1, Zhike Li2, Wenjuan Zhao1, and Jun Qin1

1 State Key Laboratory of Proteomics, Beijing Proteome Research Center, National Center for Protein Sciences (The PHOENIX Center, Beijing), Beijing Institute of Life Omics, Beijing 102206, China 2 The Fourth Military Medical University, Xi’an 710032, Shaanxi, China

To explore the effect of high fat diet on proteome in mice stomachs, we constructed a model in which the mice were fed with high fat diet as the high fat diet (HFD) group or normal diet as the control (CTRL) group for 110 days. The stomachs were collected and divided into three regions (forestomach (F), corpus (C) and antrum (A)) for protein extraction and mass spectrometry analysis. Of all 9 307 identified proteins in two groups, 4 066 proteins (HFD: 3 832, CTRL: 3 654) were strictly identified by at least one unique peptide and identified twice in three replicates. Using gene ontology (GO) and interaction network analysis we analyzed differentially expressed proteins (fold change≥2) in two groups or between regions. In the whole stomach tissues, proteins up-regulated in HFD group mainly were associated with protein stabilization and protein transport. Differentially expressed proteins between regions showed that forestomach was related to the biological process of keratinization and actin assembly, while corpus and antrum mainly performed digestive function. Compared with forestomach, the corpus and antrum were more affected by the diet. Though there was no significant effect on the basic digestive function of the stomach, proteins that were involved in protein transport and lipid metabolism-related biological processes were significantly highly expressed in HFD group.

high fat diet, stomach, proteome

March 13, 2018;

April 16, 2018

National Basic Research Program of China (973 Program) (No. 2014CBA02000), International Science & Technology Cooperation Program of China (No.2014DFA33160).

Jun Qin. Tel: +86-10-61777103; E-mail: jqin@bcm.edu

10.13345/j.cjb.180085

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃) (No.2014CBA02000 )，國家國際科技合作專項(xiàng)(No.2014DFA33160) 資助。

2018-05-19

http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1998.Q.20180516.1027.004.html

(本文責(zé)編 陳宏宇)