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基于iTRAQ定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的不同感染狀態(tài)結(jié)核病牛血清蛋白質(zhì)組學(xué)分析

2022-03-14 07:44房立春高新桃林偉東郭曉宇侯邵華姜一曈朱鴻飛
關(guān)鍵詞:補(bǔ)體結(jié)核病顯著性

房立春,高新桃,2,林偉東,3,賈 紅,郭曉宇,侯邵華,姜一曈,朱鴻飛,鑫 婷

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所,北京 100081;3.讓布盧農(nóng)學(xué)院 比利時(shí)烈日大學(xué),讓布盧 4000)

牛結(jié)核?。╞ovine tuberculosis,bTB)是一種危害嚴(yán)重的人獸共患慢性傳染病,該病主要由牛型結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium bovis,M.bovis)感染引起,其主要特征是漸進(jìn)性消瘦和患病組織形成結(jié)核結(jié)節(jié)等病變[1-3]。目前世界上對于牛結(jié)核病防控主要是基于“檢測——撲殺”的策略,部分歐美發(fā)達(dá)國家已完成對該病的基本控制甚至根除[4],但在發(fā)展中國家,由于廣泛的宿主范圍,沒有快速高通量的檢測方法,撲殺淘汰巨大的財(cái)政壓力導(dǎo)致牛結(jié)核病的防控不容樂觀。我國牛結(jié)核病缺乏國家層面上流行病學(xué)調(diào)查的直接數(shù)據(jù),主要來自于零星報(bào)道:張喜悅等[5]報(bào)道,2018年我國北方33個(gè)縣牛結(jié)核病感染狀況樣品的個(gè)體陽性率為13.99%,群體陽性率為51.51%;韓猛等[6]報(bào)道山東省2010-2012年牛結(jié)核病陽性率分別為29.34%、27.96%和14.93%。近幾年,牛結(jié)核病的防控雖有一定進(jìn)展,但由于多種原因,我國牛結(jié)核病仍未得到有效控制。

結(jié)核病的感染與病程緩慢。目前人結(jié)核病與診斷相關(guān)的研究已經(jīng)相對成熟,根據(jù)痰液檢查是否排菌,可以將人結(jié)核病病程分為活動(dòng)期和非活動(dòng)期[7-12]。牛感染牛結(jié)核分枝桿菌后在活動(dòng)期也可以通過鼻汁、痰液和乳汁等向環(huán)境排菌,研究表明超過15%的牛分枝桿菌感染牛能向外排分枝桿菌[13],相較于非活動(dòng)期結(jié)核病牛,活動(dòng)期結(jié)核病牛的危害更大。由OIE推薦的巢式PCR方法,通過擴(kuò)增分枝桿菌mpb70基因的特異性片段檢測牛奶、鼻液等分泌物中的病原,這是目前臨床上判定結(jié)核病牛向外是否排菌的重要手段[14]。截止到目前還沒有對牛結(jié)核病活動(dòng)期和非活動(dòng)期的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn),而且對于結(jié)核病牛不同感染狀態(tài)的相關(guān)研究也鮮有報(bào)道。牛結(jié)核分枝桿菌感染后的患病機(jī)制及病理學(xué)改變會(huì)引起血清中相關(guān)蛋白及細(xì)胞因子相繼發(fā)生一系列的動(dòng)態(tài)變化,不同的感染階段也具有不同的生理生化狀態(tài),這些動(dòng)態(tài)變化的檢測可為不同感染狀態(tài)牛結(jié)核病的判定及診斷提供可能。利用血清中的標(biāo)志物檢測具有高效省時(shí)、簡單易用、高通量等其他方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此對結(jié)核病患病牛血清蛋白譜的研究具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

同位素標(biāo)記相對和絕對定量(isobaric tag for relative and absolute quantitation,iTRAQ)是一種具有高通量和高靈敏度的蛋白質(zhì)組定量技術(shù),目前已廣泛應(yīng)用于人結(jié)核病的早期診斷、治療監(jiān)測和評估預(yù)后[15-16],在動(dòng)物疫病上的應(yīng)用也有報(bào)道[17-18],但在牛結(jié)核病的相關(guān)研究中應(yīng)用較少。而平行反應(yīng)監(jiān)測(parallel reaction monitoring,PRM)是一種靶向的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),具有選擇性高、靈敏度佳和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),是理想的差異蛋白質(zhì)驗(yàn)證手段[19]。本研究以核菌素皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)(tuberculin skin test,TST)、IFN-γ釋放試驗(yàn)(interferon gamma release assay,IGRA)從臨床篩選結(jié)核病陽性牛和陰性牛,再以PCR方法檢測結(jié)核病陽性牛鼻液中牛結(jié)核分枝桿菌的抗原判定結(jié)核陽性牛是否處于排菌期。然后,利用iTRAQ技術(shù)和生物信息學(xué)手段,從不同感染狀態(tài)結(jié)核病牛的血清蛋白質(zhì)入手,篩選、剖析差異表達(dá)蛋白,然后以PRM方法對篩選的差異蛋白進(jìn)行驗(yàn)證,以期尋找到牛結(jié)核病不同感染階段的關(guān)鍵蛋白并闡明不同病程的機(jī)體應(yīng)答生理機(jī)制差異,最終為牛結(jié)核病的診斷和防控提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物篩 選與分組 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的篩選由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所結(jié)核病與寵物疫病診斷實(shí)驗(yàn)室完成。從結(jié)核病流行牛場和連續(xù)5年結(jié)核病陰性牛場中分別篩選結(jié)核病陽性、陰性荷斯坦奶牛(核菌素皮內(nèi)變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)。IFN-γ釋放試驗(yàn)參照BovigamTM試劑盒說明書),并按照牛鼻拭子巢式PCR對結(jié)核病陽性牛進(jìn)行亞分類,同時(shí)排除牛副結(jié)核?。↖DEXX公司抗體檢測試劑盒)、牛布魯菌?。⊿vanova公司布魯氏菌病C-ELISA試劑盒)以及牛病毒性腹瀉(IDEXX公司抗體ELISA檢測試劑盒)抗體陽性牛的影響。篩選標(biāo)準(zhǔn)和分組見表1。

表1 結(jié)核病牛判定標(biāo)準(zhǔn)及分組Table 1 Standard and grouping of criteria for determination of bovine tuberculosis

1.2 血清樣品的制備 60頭實(shí)驗(yàn)牛經(jīng)尾根采血收集全血于6 mL促凝管中,血樣經(jīng)4000 ×g離心10 min,收集上層血清于1.5 mL離心管中。為降低奶牛個(gè)體差異的影響,試驗(yàn)選擇混合樣本的方法進(jìn)行iTRAQ標(biāo)記的蛋白質(zhì)組學(xué)試驗(yàn)。在PCR陽性結(jié)核病陽性(TBP組,n=20)、PCR陰性結(jié)核病陽性(TBN組,n=20)和健康牛(NC組,n=20)三組中,每組隨機(jī)選取10份血清按等量蛋白濃度混合均勻,每組有兩個(gè)混合樣品(TBP組:TBP1、TBP2;TBN組:TBN1、TBN2;NC組:NC1、NC2)。

1.3 主要試劑及材料 iTRAQ Reagent-8Plex標(biāo)記試劑盒購自Applied Biosystem公司;ProteoMiner?蛋白質(zhì)濃縮試劑盒購自Bio-Rad公司;高效DINOEX Ultimate 3000 BioRS液相色譜系統(tǒng)、MULTISCAN SPECTRUM 1500酶標(biāo)儀、Legend Micro17R冷凍離心機(jī)購自Thermo公司;TripleTOF 5600+ LC-MS/MS質(zhì)譜系統(tǒng)、ChromXP C18分析柱購自AB SCIEX公司;Durashell C18 色譜柱購自Agela公司。

1.4 iTRAQ定量蛋白組學(xué)和 PRM 靶向蛋白驗(yàn)證

1.4.1 蛋白抽提及定量 參照文獻(xiàn)[20]提取蛋白,向離心管內(nèi)加入DTT至終濃度10 mmol/L,56℃水浴1 h后立即加入IAM至終濃度55 mmol/L,然后置于暗室放置1 h。所得上清液根據(jù)蛋白質(zhì)濃縮試劑盒說明進(jìn)行血清中低豐度蛋白的富集和高豐度蛋白的去除, 最后使用bradford法定量檢測高豐度蛋白去除前后的血清蛋白樣品。

1.4.2 樣品的酶解、iTRAQ標(biāo)記蛋白及HPLC分級 選取100 μg蛋白質(zhì),體積整體調(diào)節(jié)到100 μL,加入500 μL(50 mmol/L)NH4HCO3稀釋,以1∶50的質(zhì)量比例(胰酶∶蛋白)加入胰酶,37℃酶解過夜;取出上述酶解液,加入等體積的0.1%FA酸化;酸化后的酶解液加入到平衡后的Strata-X C18柱子中,連續(xù)過柱3次;然后加入0.1%FA+5%乙腈清洗Strata-X C18柱子,連續(xù)清洗2次;最后取一個(gè)新的離心管,用1 mL 0.1%FA+80%乙腈洗脫1次,洗脫液經(jīng)冷凍抽干后用20 μL 0.5 mol/L TEAB復(fù)溶。采用 8-plex標(biāo)記,方法參考iTRAQ試劑盒操作說明。以0.5 mol/L TEAB肽段用高pH反向HPLC分級,色譜柱為Durashell C18(5 μm,100 ?,4.6×250 mm)。

1.4.3 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析及差異蛋白篩選 由緩沖液A(5%乙腈、0.1%甲酸、95%H2O)和緩沖液B(95%乙腈、0.1%甲酸、5%H2O)構(gòu)成流動(dòng)相,將已分級的樣品上樣到Triple TOF 5600 plus質(zhì)譜儀(AB SCIEX nanoLC-MS/MS)進(jìn)行質(zhì)譜序列測定,生成質(zhì)譜檢測原始數(shù)據(jù)。我們使用與AB Sciex 5600 plus配套的搜索引擎ProteinpilotTMV4.5對質(zhì)譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和篩選,同時(shí)根據(jù)差異倍數(shù)和P值來篩選出差異蛋白。當(dāng)差異倍數(shù)達(dá)1.5倍及以上(即上調(diào)倍數(shù)≥1.5和下調(diào)倍數(shù)≤0.67),且經(jīng)過顯著性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)其P≤0.05時(shí),視為顯著差異蛋白。

1.4.4 PRM靶向蛋白驗(yàn)證 采用平行反應(yīng)監(jiān)測技術(shù)對iTRAQ結(jié)果進(jìn)行靶向蛋白驗(yàn)證。蛋白制備的方法與iTRAQ方法類似,每個(gè)樣品用含0.1%甲酸和3%乙腈的上樣緩沖液進(jìn)行溶解,離心后取上清液點(diǎn)樣。經(jīng)DDA質(zhì)譜檢測后,將Proteome Discoverer數(shù)據(jù)庫檢索的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Skyline軟件建立譜圖庫(spectra libr ary)。在譜圖庫中篩選靶蛋白的肽段,將靶肽段質(zhì)子數(shù)/電荷數(shù)比值(m/z)加入到inclusion list中,然后使用該P(yáng)RM模式對混合樣品進(jìn)行PRM數(shù)據(jù)采集。

1.5 生物信息學(xué)分析 通過DAVID數(shù)據(jù)庫對鑒定到的所有蛋白質(zhì)進(jìn)行功能注釋GO(gene ontology),并對顯著性差異蛋白質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)功能富集分析。同時(shí),利用KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行差異蛋白通路富集分析,最后對差異蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS軟件(IBM,V20.0)對組間差異蛋白比值應(yīng)用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P<0.05表示差異顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.01表示差異極顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 蛋白定量 高豐度蛋白去除前后蛋白定量結(jié)果如表2所示,從定量結(jié)果來看,本實(shí)驗(yàn)所獲得的3個(gè)不同組別共6份血清樣品(TBP1、TBP2、TBN1、TBN2、NC1、NC2)的總蛋白的提取以及高豐度蛋白的去除成功。

表2 高豐度蛋白去除前后血清樣本蛋白定量結(jié)果Table 2 Concentrations of serum protein before and after deletion of high abundant proteins

2.2 iTRAQ鑒定血清差異蛋白 根據(jù)差異倍數(shù)≥1.5或者≤0.67倍,P≤0.05,同時(shí)剔除未知功能蛋白的條件,我們得到兩兩組間已知的差異蛋白,數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表3。由表3可知,TBP/TBN組共鑒定到的顯著性差異蛋白74個(gè),其中上調(diào)蛋白46個(gè),下調(diào)蛋白28個(gè);TBP/NC組和TBN/NC組分別鑒定到195和216個(gè)顯著性差異蛋白,將兩組數(shù)據(jù)合并得到TB/NC組,共得到223個(gè)顯著性差異蛋白,其中上調(diào)112個(gè),下調(diào)111個(gè)??梢姡煌腥緺顟B(tài)結(jié)核病牛各組間呈現(xiàn)出數(shù)量較多的差異蛋白。

表3 兩兩組間蛋白顯著性差異數(shù)量Table 3 Numbers of differentially expressed proteins in pair-wise comparisons

2.3 PRM驗(yàn)證 由表4可知,在6個(gè)目的蛋白的PRM驗(yàn)證中,由于方法敏感性的提高,部分iTRAQ結(jié)果未鑒定到的顯著性差異蛋白在PRM中被鑒定出來。PRM驗(yàn)證結(jié)果在整體趨勢上與iTRAQ結(jié)果基本一致,但是各組間差異倍數(shù)相較于iTRAQ結(jié)果有不同程度的降低。

表4 PRM驗(yàn)證用血清差異蛋白Table 4 Serum differentially expressed proteins selected for PRM verification

2.4 血清差異蛋白生物信息學(xué)分析 為了更好地解釋和剖析牛結(jié)核病不同感染狀態(tài)之間血清差異蛋白譜,我們對處于排菌期的結(jié)核病陽性牛(TBP組)和非排菌期的結(jié)核病陽性牛(TBN組)的血清差異蛋白,以及結(jié)核病陽性牛(TB組)與健康牛組(NC組)間血清差異蛋白進(jìn)行了注釋,同時(shí)完成了生物信息學(xué)分析。

2.4.1 TBP/TBN組差異蛋白GO與KEGG富集分析 由TBP/TBN組血清差異蛋白GO富集分析可知,在生物學(xué)進(jìn)程方面組間差異蛋白主要參與凝血和纖維蛋白凝塊形成,血小板激活和蛋白質(zhì)聚合;在分子功能方面主要具有結(jié)構(gòu)分子活性,受體結(jié)合以及肝素結(jié)合等功能;在細(xì)胞組分方面主要是定位于胞外區(qū)、外泌體和血液微粒。TBN/TBN組間血清差異蛋白共富集在5條KEGG通路上(P≤0.05),其中補(bǔ)體和凝血級聯(lián)(complement and coagulation cascades)富集顯著性最強(qiáng)(P=6.85E-14)且富集差異蛋白數(shù)目最多((12/74),見圖1A。

2.4.2 TB/NC組差異蛋白GO與KEGG富集分析 由TB/NC組血清差異蛋白GO富集分析可知,在生物學(xué)進(jìn)程上組間差異蛋白主要參與血小板聚集,細(xì)胞間黏附和內(nèi)肽酶活性的負(fù)調(diào)控;在分子功能方面主要具有鈣離子結(jié)合,鈣粘蛋白結(jié)合參與細(xì)胞間黏附和肝素結(jié)合等功能;差異蛋白在細(xì)胞組分上與TBP/TBN組相似,主要定位于細(xì)胞外泌體,胞外空間和血液微粒。TB/NC組間血清差異蛋白共富集在18條KEGG通路上(P≤0.05),其中補(bǔ)體和凝血級聯(lián)(complement and coagulation cascades)、局灶性黏連(focal adhesion)和血小板激活途徑(platelet activation)富集顯著性較強(qiáng),見圖1B。

圖1 差異蛋白GO功能分析和KEGG通路分析Fig.1 GO functional analysis and KEGG pathway analysis of differentially expressed proteins

2.4.3 差異蛋白互作分析 將組間血清差異蛋白進(jìn)一步用STRING數(shù)據(jù)庫進(jìn)行互作網(wǎng)絡(luò)分析,蛋白互作關(guān)系如圖2所示。結(jié)果表明,鑒定到的血清差異蛋白絕大部分被互作網(wǎng)絡(luò)覆蓋,表明具有較好的生物學(xué)聯(lián)系,少數(shù)游離于互作網(wǎng)絡(luò)之外蛋白的可能由于功能相對獨(dú)立或者與其他蛋白互作的可信度不高導(dǎo)致,TBP/TBN和TB/NC組的KEGG通路分析均表明,差異蛋白在補(bǔ)體和凝血級聯(lián)這一通路中不僅顯著性最強(qiáng),而且富集的蛋白數(shù)目最多;TBP/TBN以及TB/NC組間差異蛋白的STRING蛋白互作關(guān)系同樣證實(shí)了這一現(xiàn)象(圖2A、2B),紅色方框內(nèi)表明補(bǔ)體和凝血級聯(lián)通路中的差異蛋白互作關(guān)系,且該通路模塊位于互作網(wǎng)絡(luò)中較為核心的位置,紅色圈內(nèi)表示上調(diào)表達(dá)蛋白,藍(lán)色圈內(nèi)表示下調(diào)表達(dá)蛋白。

圖2 蛋白質(zhì)互作分析Fig.2 Analysis for protein interactions

3 討論

牛感染結(jié)核分枝桿菌后主要通過免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)對入侵的病原體進(jìn)行防御,結(jié)核分枝桿菌在感染宿主過程中必然改變宿主蛋白質(zhì)的表達(dá)或者改變蛋白質(zhì)的相互作用,這些蛋白的改變則能夠反應(yīng)患病的狀態(tài)。本研究利用iTRAQ技術(shù)對牛結(jié)核病不同感染狀態(tài)下血清差異蛋白進(jìn)行了分析,對比發(fā)現(xiàn)結(jié)核病陽性牛與健康牛間共鑒定到223個(gè)顯著性差異蛋白,在結(jié)核病陽性牛按照是否處于排菌期判定的兩個(gè)亞分類(TBP/TBN)間鑒定到74個(gè)顯著性差異蛋白。通過PRM對部分蛋白靶向驗(yàn)證,結(jié)果與iTRAQ結(jié)果趨勢一致,證實(shí)了差異蛋白篩選的可靠性。因此本研究證實(shí)了結(jié)核病牛在患病后血清蛋白出現(xiàn)了巨大的變化,并且在排菌與非排菌兩個(gè)病癥下血清蛋白也出現(xiàn)了顯著的變化,這些差異蛋白譜均反映了牛結(jié)核病不同感染狀態(tài)內(nèi)的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)和病理機(jī)制。

在差異蛋白生物信息學(xué)分析過程中,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。不管TB/NC組還是TBP/TBN組,補(bǔ)體與凝血級聯(lián)這一通路中不僅富集到的差異蛋白數(shù)目最多而且顯著性也最強(qiáng)。

補(bǔ)體系統(tǒng)作為宿主一種重要的生物學(xué)作用的效應(yīng)系統(tǒng)和效應(yīng)放大系統(tǒng),廣泛參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié),介導(dǎo)免疫溶菌和溶血作用,同時(shí)也是連接固有免疫和獲得性免疫的橋梁[21]。動(dòng)物患病時(shí)其總補(bǔ)體含量或單一補(bǔ)體分子含量可發(fā)生改變,因此對體液中補(bǔ)體水平的測定,在疫病的診斷中具有一定意義。在本研究中,相對NC組,TB組的C4A、C6、C8B和CFH等補(bǔ)體分子均顯著上調(diào)表達(dá)(圖2),補(bǔ)體分子C4上調(diào)表達(dá)可以趨化中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)對病原體的吞噬作用;補(bǔ)體分子C6、C8等作為免疫溶菌的效應(yīng)分子,其上調(diào)表達(dá)表明機(jī)體對結(jié)核桿菌感染的靶細(xì)胞的溶解破壞作用增強(qiáng)。以上表明結(jié)核病病牛補(bǔ)體系統(tǒng)被廣泛的激活,補(bǔ)體系統(tǒng)在機(jī)體抗菌過程中發(fā)揮了重要作用。相對TBN組,TBP組以C1QA和C1QC為代表的補(bǔ)體分子也顯著性上調(diào)(圖2),補(bǔ)體分子C1是經(jīng)典激活途徑中的起始識(shí)別成分,C1分子在排菌期的結(jié)核病病牛中較非排菌期表達(dá)量顯著上調(diào),表明機(jī)體正處于對抗原進(jìn)行識(shí)別的階段,據(jù)此推斷排菌期可能是結(jié)核病病程的早期階段。值得注意的是,已有研究表明C1Q在活動(dòng)性結(jié)核病病人外周血中的表達(dá)量顯著高于潛伏性病人和健康對照組[22],我們的結(jié)果與上述發(fā)現(xiàn)一致,這表明C1Q的表達(dá)量在結(jié)核病病人與結(jié)核病病牛中是一致的。綜上,結(jié)核病病牛機(jī)體的補(bǔ)體系統(tǒng)在不同感染狀態(tài)下以不同的途徑被全面激活,說明在天然防御系統(tǒng)中,特別是在感染的早期,補(bǔ)體系統(tǒng)起著重要的作用。結(jié)核分枝桿菌作為胞內(nèi)感染菌,雖然能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗體,但抗體只能與釋放出的細(xì)菌接觸起輔助作用,因此結(jié)核桿菌的免疫殺傷主要依靠吞噬作用以及細(xì)胞因子的殺傷作用。本研究表明結(jié)核桿菌感染后補(bǔ)體系統(tǒng)被廣泛激活,但補(bǔ)體系統(tǒng)和結(jié)核桿菌之間的相互作用以及補(bǔ)體系統(tǒng)如何發(fā)揮抗結(jié)核作用,仍需要進(jìn)一步研究。

針對凝血系統(tǒng),研究人員在活動(dòng)性肺結(jié)核凝血改變的研究中發(fā)現(xiàn),纖維蛋白原含量的增加可誘導(dǎo)高凝狀態(tài),而且結(jié)核病患者比健康人群更容易發(fā)生內(nèi)源性的凝血[23]。本研究發(fā)現(xiàn),牛感染結(jié)核桿菌后凝血系統(tǒng)的促凝血途徑和抗凝血途徑發(fā)生了紊亂。一方面,結(jié)核病感染牛的重要的凝血因子纖維蛋白原(Fibrinogen)顯著低于健康牛,具有抑制凝血酶合成的抗凝血因子-維生素K依賴性蛋白S(vitamin K-dependent protein S,PROS)顯著高于健康牛,呈現(xiàn)出抗凝血的作用;另一方面,結(jié)核病感染牛的促凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、ⅩⅢ均顯著高于健康牛,呈現(xiàn)出了疑似高凝血狀態(tài)。

人結(jié)核病容易出現(xiàn)高凝血狀態(tài)的現(xiàn)象與本研究牛結(jié)核病凝血系統(tǒng)的紊亂失調(diào)存在矛盾。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為凝血系統(tǒng)和免疫補(bǔ)體系統(tǒng)二者無關(guān)聯(lián),但最近發(fā)現(xiàn),先天性免疫和凝血系統(tǒng)相互作用,在病理或應(yīng)激條件下存在相互聯(lián)系,共同協(xié)調(diào)防御病原體侵入和對機(jī)體造成的傷害[24]。因此我們懷疑牛結(jié)核病凝血系統(tǒng)紊亂與補(bǔ)體系統(tǒng)的激活有關(guān)。多種細(xì)胞因子(包括補(bǔ)體)可直接或間接激活機(jī)體凝血系統(tǒng),干擾抗凝系統(tǒng),導(dǎo)致機(jī)體凝血功能的失調(diào)。結(jié)核分枝桿菌和宿主單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)相互作用而影響血管內(nèi)皮細(xì)胞合成大量的細(xì)胞因子,誘導(dǎo)纖溶系統(tǒng)激活,導(dǎo)致凝血因子上升[25]。本研究中的C4a和C6等補(bǔ)體因子水平顯著升高,補(bǔ)體系統(tǒng)過度活化,凝血因子也加重被消耗,則可能是導(dǎo)致結(jié)核病牛凝血因子低于健康牛的原因??傊到y(tǒng)在牛結(jié)核病感染過程當(dāng)中所發(fā)揮的作用極其復(fù)雜,本研究僅僅是說明了這一現(xiàn)象,其中涉及的機(jī)理仍需進(jìn)一步的探索。

本研究結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)方法獲取了不同感染狀態(tài)結(jié)核病病牛血清差異蛋白譜,并構(gòu)建了可視化的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),研究數(shù)據(jù)顯示了結(jié)核病病牛在不同感染狀態(tài)血清差異蛋白主要與補(bǔ)體和凝血系統(tǒng)有關(guān)。本研究提供了新的角度來認(rèn)識(shí)牛結(jié)核病的不同的發(fā)展階段,為牛結(jié)核分枝桿菌與宿主之間的相互關(guān)系及演變規(guī)律提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),可為牛結(jié)核病的臨床診斷提供一定的客觀依據(jù),服務(wù)于我國牛結(jié)核病的防控。

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