心血管疾病患者福音：冠状动脉内皮细胞蛋白质组及氧化修饰研究新进展

血管内皮细胞（ECs）在生理过程中扮演着关键角色，负责调控动脉的收缩与舒张以及分子运输。内皮细胞功能障碍与多种病理状态相关，如动脉粥样硬化、血管渗漏、中风等。

近期，一项发表于《Redox Biology》杂志的研究，借助多种实验技术对原代人冠状动脉内皮细胞（HCAEC）及其相关细胞外基质（ECM）的蛋白质组和蛋白质氧化修饰展开定量分析，为深入探究内皮功能障碍相关疾病，特别是动脉粥样硬化的发病机制筑牢了关键基础。

研究内容

血管内皮细胞在人体生理活动中占据关键地位，一旦出现功能障碍，便会与多种疾病紧密相连，在动脉粥样硬化的发展进程中更是扮演着核心角色。此次研究，团队从三位不同年龄的男性供体处获取原代人冠状动脉内皮细胞（HCAEC），在细胞培养期间，针对细胞和ECM蛋白质组以及氧化/硝化产物展开全面剖析。研究人员运用液相色谱-质谱联用技术，结合多种样本处理和分析方法，对样本进行深入研究。

图 1 实验流程示意图。

如图1展示了整个实验流程，从细胞培养开始，在特定条件下将HCAEC培养至第5代，之后进行蛋白质提取，部分样本直接用于液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）分析，部分样本则先经尺寸排阻色谱（SEC）分离后再进行分析，清晰呈现了实验的操作步骤和样本流向。

图 2 使用不同实验方法检测和定量的蛋白质数据

图2A呈现了不同供体样本的SEC色谱图，从图中可以看出，各供体的三个生物学重复之间色谱图一致性较高，这有力地证实了蛋白质提取方法的可靠性。然而，不同供体的蛋白质洗脱曲线存在差异，像EC3003和EC3118的洗脱曲线相似度相对较高，而EC2366与之差异较大。

图2C1和C2对比了不同数据采集方法（DDA和DIA）以及样本是否经过分级处理时检测到的蛋白质数量。结果显示，DIA方法总体上能检测到更多蛋白质，在DIA样本中，分级处理的样本鉴定出的蛋白质数量更多；但在DDA系列中，未分级样本鉴定出的蛋白质数量略多于分级样本。

通过比较不同供体的蛋白质组，研究人员发现个体间存在显著差异。图2D的维恩图表明，三位供体中共有5306种蛋白质被一致鉴定出来，但也有相当数量的蛋白质仅在两个或一个供体中被检测到。

在分析蛋白质组与转录组数据的关联时，研究人员对比发现，部分蛋白质在转录组中未被检测到，这一结果表明蛋白质表达调控极为复杂。在ECM蛋白质的分析中，研究人员发现不同供体的ECM蛋白质组成存在差异，尤其是胶原蛋白和层粘连蛋白的异构体。

图 3 本研究内皮细胞蛋白质组学与已报道的转录组数据的比较

在分析蛋白质组与转录组数据的关联时，研究人员对比发现，部分蛋白质在转录组中未被检测到，这一结果表明蛋白质表达调控极为复杂（图3）。在ECM蛋白质的分析中，研究人员发现不同供体的ECM蛋白质组成存在差异，尤其是胶原蛋白和层粘连蛋白的异构体。

图 4 HCAEC供体中氧化和硝化修饰肽段的鉴定与分析

在蛋白质氧化修饰方面，研究检测到多种内源性氧化产物和硝化产物。图4展示了经过验证的修饰肽的相关信息，包括氧化肽和硝化肽在不同供体中的分布、修饰位点的氨基酸残基类型以及涉及的细胞区室等。氧化修饰主要出现在ECM和细胞蛋白质上，内质网相关蛋白尤为明显；硝化则主要集中在细胞蛋白质，特别是细胞骨架蛋白上。这些修饰可能源于生理酶促反应或活性物质的形成。研究还确定了一些常见的硝化靶点，这些靶点在不同血管细胞中均有发现，提示其在血管蛋白质组中的重要性。

该研究不仅提供了高质量的蛋白质组数据，还深入分析了氧化和硝化修饰的位点及靶蛋白。不过，研究也存在一定局限性，如样本数量有限、缺乏供体临床和生活方式数据、实验条件与生理实际存在差异等。但总体而言，这些数据为研究内皮功能障碍相关疾病的发展过程提供了重要的“背景”蛋白质组数据集，有助于探索创新的治疗干预措施。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.redox.2025.103524