Recensement des biomarqueurs de protéine pour le BPCO du condensat d'air expiré

La bronchopneumopathie chronique obstructive (COPD) est une condition médicale où les dégâts à la voie aérienne mènent à une réaction inflammatoire continuelle. Étudiez dans ce cas, des scientifiques de Pékin et des biomarqueurs nouveaux de protéine recensés par Changhaï du condensat d'air expiré équipé par des patients de BPCO. Ces échantillons se sont analysés par la chromatographie liquide accouplés à la spectrométrie de masse (LC-MS).

La recherche est décrite dans le tourillon de la protéomique.

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Poumons donnés en rouge
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Le BPCO est associé à de longues périodes d'inhalation de fumée, par exemple des cigarettes ou du burning des biomatériaux. La fumée irrite les tissus des voies aériennes, obtenant des réactions inflammatoires et par la suite, des difficultés respiratoires.

Vers la fin des étapes de la maladie, la réaction inflammatoire ne cesse pas quand l'exposition aux inhalations de fumée finit. Par conséquent, elle est d'intérêt grand de recenser des biomarqueurs neufs pour le dépistage précoce du BPCO.

La recherche des biomarqueurs de BPCO s'est concentrée sur l'analyse de l'air expiré, qui contient des aérosols produits quand l'air traverse les voies aériennes. Des exhalations sont habituellement enfermées dans des chambres de condensation comme condensats d'air expiré (EAC) qui peuvent s'analyser par des techniques conventionnelles.

Tandis que plusieurs biomarqueurs ont été trouvés dans la recherche précédente, les échantillons d'EAC sont habituellement petits et insuffisants pour l'analyse considérable. En fait, les investigations précédentes ont dû employer les échantillons mis en commun d'EAC provenant des patients ou des participants multiples de contrôle, au lieu d'analyser chacun individuellement.

Les chercheurs des centres hospitaliers universitaires de la Chine et de Changhaï en collaboration avec des scientifiques de CapitalBio Technology Inc. ont expliqué que des échantillons d'EAC provenant de différents participants à l'étude peuvent être employés pour l'analyse de protéomique par la chromatographie liquide de rendement ultra-haut nano accouplée à la spectrométrie de masse d'Orbitrap (nanoLC-Q-MILLISECONDE).

Multiplexage de masse tandem de balise pour la protéomique élevée de débit

Les chercheurs ont entrepris une étude clinique avec les patients adultes de BPCO âgés 40-75 ans et comparés leurs résultats contre les participants à l'étude en bonne santé de la même tranche d'âge. Autour de 2ml des échantillons d'EACs ont été rassemblés et la fraction de protéine ont été préparées pour la protéomique par des techniques normales (purification de protéine suivie de digestion enzymatique aux éclats de peptide).

Pour multiplexer, une balise de masse tandem (TMT) a été employée. TMTs sont des molécules avec les groupes fonctionnels qui réagissent avec des protéines et des peptides. En tandem la spectrométrie de masse, ces balises se désagrègent dans les éclats spécifiques avec le profil connu de spectrométrie de masse (c.-à-d. signe de masse-selon-charge). Ainsi, des échantillons multiples de protéine peuvent s'analyser dans un seul passage et être discernés de la configuration de fragmentation de la balise individuelle de TMT.

La spécificité est réalisée en localisant les isotopes non radioactifs C-13 et N-15 dans des positions moléculaires connues de différentes marques de TMT, ainsi tandis que les différentes molécules de TMT contiennent le même nombre d'isotopes de carbone et d'azote et ont la même masse (elles sont « isobares "), la milliseconde d'éclats en tandem dépendra différent de l'emplacement des marques d'isotope.

Recensement des biomarqueurs neufs des voies inflammatoires

Les scientifiques ont recensé 257 protéines dans leurs échantillons d'EAC dont on a observé 234 protéines dans les échantillons patients de BPCO et les participants à l'étude en bonne santé. Contrairement aux études précédentes où les échantillons provenant de plusieurs participants ont dû être dus mis en commun à la taille de l'échantillon insuffisante, les chercheurs ont ainsi prouvé que les volumes de CA 2 ml EAC étaient suffisants pour le nanoLC sensible accouplé à Mme d'Orbitrap.

L'analyse quantitative de protéine a indiqué que 24 protéines ont été sensiblement différentiel réglées (DR), avec 15 et 9 downregulated protéines. De ces protéines de DR, on a trouvé six protéines qui n'avaient pas été observées dans des études précédentes sur le BPCO. Ces protéines faisaient partie de la voie mitogène-activée (MAPK) de protéine kinase, qui est réputée pour son rôle dans des voies de signalisation pour des réactions inflammatoires.

Un biomarqueur pour le dépistage tôt ou défunt de BPCO ?

La recherche a proposé que la protéomique des exhalations par LC-MS puisse indiquer le BPCO, cependant, les biomarqueurs recensés doivent être validés dans les études cliniques complémentaires et indépendantes.

Avant tout, des études plus à long terme seront requises pour expliquer quelle étape d'étape progressive de BPCO les biomarqueurs deviennent significatifs, pour déterminer si elles peuvent servir d'indicateurs tôt ou de tard-étape de BPCO. L'étude écrit le régime pour évaluer ceci dans un test clinique dont la recherche de biomarqueur décrite ici était la première partie.

Remerciements

Les auteurs d'étude reconnaissent l'analyse de protéomique par CapitalBio Technology Inc., dont les scientifiques n'étaient pas des co-auteurs de l'étude. Les auteurs notent que cette étude a été enregistrée chez www.clinicaltrials.gov et ont reçu l'approbation du bureau de table d'examen d'institutions d'Université de Pékin.

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Last Updated: Sep 9, 2019

Christian Zerfaß, Ph.D.

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Christian Zerfaß, Ph.D.

Christian is an enthusiastic life scientist who wants to understand the world around us. He was awarded a Ph.D. in Protein Biochemistry from Johannes Gutenberg University in Mainz, Germany, in 2015, after which he moved to Warwick University in the UK to become a post-doctoral researcher in Synthetic Biology.

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